Schoner scheiden van zonnepanelen door middel van licht
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
Helaas hebben zonnepanelen hebben niet het eeuwige leven en na het gebruik de resten alleen maar als opvulmateriaal te gaan gebruiken is geen oplossing. Eigenlijk is een zonnepaneel een bron van waardevolle materialen. En is het de kunst om deze er weer zo schoon mogelijk uit te krijgen met zo weinig mogelijk energie en rest afval. Er zijn verschillende initiatieven van machinebouwers en recycling bedrijven die laten zien dat het recyclen mogelijk is. Door de modules te shredderen en separatie wordt een deel van de materialen gescheiden en kan weer worden opgewerkt naar andere toepassingen. Door schonere materialen te kunnen gaan aanleveren wordt het mogelijk om de materialen te hergebruiken als grondstof van nieuwe toepassingen waaronder ook zonnepanelen. Dan zou recycling echt een gesloten kringloop zijn. Zowel binnen HKS als Salero is er een behoefte aan innovaties die het winnen van materialen uit zonnepanelen beter mogelijk maakt. TNO geeft als kennis centrum met een eigen kennisproject hier al enige tijd invulling. De resultaten op het gebied van laserscheiden van zonnepanelen zijn zo interessant dat dit heeft geleid tot deze projectaanvraag.
Doelstelling
Het laser proces wordt pas na het verwijderen van de aluminium rand en junctionbox uitgevoerd. Het project richt zich op een onderscheidend deel waarbij de module als het ware wordt geopend om bij de waardevolle materialen te komen. Het vervangt het shreddeneren en verbranden van de encapsulatie laag. Het doel van het project is om zo schoon en energie efficiënt een module te kunnen scheiden in goed verwerkbare onderdelen met een zo hoog mogelijke hergebruik waarde. Waarbij de toegankelijke materialen zullen worden beoordeeld op verdere verwerkbaarheid. Hiermee komt vanuit dit project een stroom van materialen beschikbaar waarmee weer vervolgstappen kunnen worden ontwikkeld. Bij recyclen komen veel aspecten zoals veiligheid en economische haalbaarheid kijken waarbij wel van belang is dat de materialen gescheiden worden, maar nog meer dat dit met zo weinig mogelijk energie gebeurt. Alhoewel de laser niet efficiënt is met energie is het proces het wel en zal onderzoek worden gedaan in het effectief maken van de separatie door middel van laser separatie. Doordat er maar een geringe hoeveelheid materiaal wordt bewerkt kan er toch efficiënt worden gewerkt.
Korte omschrijving
Om te laten zien dat laser separatie werkt en welke voordelen het heeft moet het ook op vol formaat niveau worden getest. Door de kennis van Trumpf en TNO op laser gebied is er veel ervaring om samen met Stalero een test opstelling te maken die vol formaat modules kan verwerken en kan openen. Hierbij zal de testomgeving ook laser veilig moeten zijn en eventuele verbrandingsproducten veilig worden afgezogen. Om tot een snelle bewerking te komen zal een selectie van laser, scan systemen en bewerking strategieën worden gedaan. Door proces optimalisatie kan HKS beoordelen welke mate en kwaliteit van scheiding van de verschillende materialen kan worden bereikt. Deze optimalisatie heeft ook al doel is zo minmogelijk lokale verontreinigingen te creëren. Door gebruik te maken van al deze inbreng van de partners kan een tijdelijk opstelling worden maakt die laserseparatie naar een hoger TLR level brengt en inzicht geeft in het energie verbruik, de opbrengst en de economische haalbaarheid.
Resultaat
Het project is geslaagd als aan het eind van het project is aangetoond dat het openen van zonnemodules door middel van laserlicht zowel energie technisch, economisch haalbaar en het hergebruik van materialen verbeterd. Om dit te onderbouwen is er een test opstelling die minimaal 10 modules per uur separeert in separate materiaal stromen van glas EVA, Zonnecellen en metaal. Hoewel 10 modules nog erg weinig is zal al wel duidelijk zijn hoe op te schalen naar grotere volumes.
Helaas hebben zonnepanelen hebben niet het eeuwige leven en na het gebruik de resten alleen maar als opvulmateriaal te gaan gebruiken is geen oplossing. Eigenlijk is een zonnepaneel een bron van waardevolle materialen. En is het de kunst om deze er weer zo schoon mogelijk uit te krijgen met zo weinig mogelijk energie en rest afval. Er zijn verschillende initiatieven van machinebouwers en recycling bedrijven die laten zien dat het recyclen mogelijk is. Door de modules te shredderen en separatie wordt een deel van de materialen gescheiden en kan weer worden opgewerkt naar andere toepassingen. Door schonere materialen te kunnen gaan aanleveren wordt het mogelijk om de materialen te hergebruiken als grondstof van nieuwe toepassingen waaronder ook zonnepanelen. Dan zou recycling echt een gesloten kringloop zijn. Zowel binnen HKS als Salero is er een behoefte aan innovaties die het winnen van materialen uit zonnepanelen beter mogelijk maakt. TNO geeft als kennis centrum met een eigen kennisproject hier al enige tijd invulling. De resultaten op het gebied van laserscheiden van zonnepanelen zijn zo interessant dat dit heeft geleid tot deze projectaanvraag.
Doelstelling
Het laser proces wordt pas na het verwijderen van de aluminium rand en junctionbox uitgevoerd. Het project richt zich op een onderscheidend deel waarbij de module als het ware wordt geopend om bij de waardevolle materialen te komen. Het vervangt het shreddeneren en verbranden van de encapsulatie laag. Het doel van het project is om zo schoon en energie efficiënt een module te kunnen scheiden in goed verwerkbare onderdelen met een zo hoog mogelijke hergebruik waarde. Waarbij de toegankelijke materialen zullen worden beoordeeld op verdere verwerkbaarheid. Hiermee komt vanuit dit project een stroom van materialen beschikbaar waarmee weer vervolgstappen kunnen worden ontwikkeld. Bij recyclen komen veel aspecten zoals veiligheid en economische haalbaarheid kijken waarbij wel van belang is dat de materialen gescheiden worden, maar nog meer dat dit met zo weinig mogelijk energie gebeurt. Alhoewel de laser niet efficiënt is met energie is het proces het wel en zal onderzoek worden gedaan in het effectief maken van de separatie door middel van laser separatie. Doordat er maar een geringe hoeveelheid materiaal wordt bewerkt kan er toch efficiënt worden gewerkt.
Korte omschrijving
Om te laten zien dat laser separatie werkt en welke voordelen het heeft moet het ook op vol formaat niveau worden getest. Door de kennis van Trumpf en TNO op laser gebied is er veel ervaring om samen met Stalero een test opstelling te maken die vol formaat modules kan verwerken en kan openen. Hierbij zal de testomgeving ook laser veilig moeten zijn en eventuele verbrandingsproducten veilig worden afgezogen. Om tot een snelle bewerking te komen zal een selectie van laser, scan systemen en bewerking strategieën worden gedaan. Door proces optimalisatie kan HKS beoordelen welke mate en kwaliteit van scheiding van de verschillende materialen kan worden bereikt. Deze optimalisatie heeft ook al doel is zo minmogelijk lokale verontreinigingen te creëren. Door gebruik te maken van al deze inbreng van de partners kan een tijdelijk opstelling worden maakt die laserseparatie naar een hoger TLR level brengt en inzicht geeft in het energie verbruik, de opbrengst en de economische haalbaarheid.
Resultaat
Het project is geslaagd als aan het eind van het project is aangetoond dat het openen van zonnemodules door middel van laserlicht zowel energie technisch, economisch haalbaar en het hergebruik van materialen verbeterd. Om dit te onderbouwen is er een test opstelling die minimaal 10 modules per uur separeert in separate materiaal stromen van glas EVA, Zonnecellen en metaal. Hoewel 10 modules nog erg weinig is zal al wel duidelijk zijn hoe op te schalen naar grotere volumes.