Solcelleparker skyder op overalt. Blandt andet sørger fem forskellige
solcelleparker for, at Googles nye datacenter nær Fredericia bliver CO 2-neutralt
Energinet har kendskab til nye, mulige solcelleprojekter med en samlet
kapacitet på op til 16 gigawatt. Til sammenligning er den nuværende danske
vindmøllekapacitet på cirka 6 gigawatt.
Hvad indeholder solceller?
De solceller, som sælges i dag, er typisk baseret på mono- og polykrystallinsk silicium.
Når man skal genanvende solcellepaneler, er det vigtigt at vide, hvilke materialer de indeholder:
-
Glas: 78 procent
-
EVA-polymerlaminering: 10 procent
-
Polyester: 7 procent
-
Silicium: 4 procent
-
Sølv: 0,4 procent
-
Kobber: 0,3 procent
(Cirkatal i procent af den samlede vægt, kilde: solcelle.dk)
Blyindholdet estimeres til at være 20 mg/W.
(Kilde: Institute of Photovoltaics, University of Stuttgart)
Men hvad sker der med den kæmpestore mængde solpaneler, når de ikke længere
fungerer effektivt og skal skrottes? Det Internationale Agentur for
Vedvarende Energi estimerer, at der i 2050 vil være 78 millioner ton
solcelleaffald i verden.
– 85 procent af det materiale, som bruges til solcellerne kan genanvendes i
dag, siger forsker i bæredygtig design og innovation, Lykke Margot Ricard
fra Institut for Teknologi og Innovation på Syddansk Universitet:
– Men hvis man kunne finde en måde at opløse det utroligt stærke
polymer-laminering mellem glas og solceller, så vil man kunne genanvende
mere silicium og glas i hele og adskilte fraktioner. Den stærke polymer
bruges for at sikre, at solcellepanelerne kan holde i al slags vejr, men
det gør det samtidig umuligt at splitte delene ad i en
genanvendelsesproces. Derfor er man i dag nødt til at sende materiale til
nedknusning.
– Hvis man derudover undgik tungmetaller som bly og cadmium, så er min
vurdering, at man kunne genanvende 95-98 procent af materialerne, siger
Lykke Margot Ricard.
Giftigt bly i solceller
Bly er et giftigt tungmetal, der ophobes i naturen og i mennesker. Derfor
har EU også forbudt bly i alle elektronikprodukter med én undtagelse,
nemlig solceller.
I følge bladet PV Magazine, som er et førende internationalt uafhængigt
solcellemagasin, indeholder et typisk 60-celle krystallinsk silicium
solcellemodul produceret i dag op til 12 gram bly (artiklen er fra oktober
2019).
– Jeg kan ikke med sikkerhed sige, hvor mange producenter, der anvender bly
i dag, men EU burde overveje, om det stadig er nødvendigt at undtage
solceller fra reglen. Det er efter min bedste overbevisning helt
unødvendigt at anvende bly i solceller - i hvert fald i lodningerne, hvor
elektronik- og bilindustrien senest har vist os, at det er muligt at lave
lodninger uden bly i bilbatterier, siger Lykke Margot Ricard og indskyder:
– Det skubber heller ikke ligefrem på innovation og udvikling af nye
løsninger at have den undtagelse.
- System.Web.HttpUnhandledException (0x80004005): An unhandled exception occurred. ---> System.Web.HttpCompileException (0x80004005): c:\home\site\wwwroot\Views\Article\ArticleQuote.cshtml(17): error CS1061: 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' does not contain a definition for 'Text' and no extension method 'Text' accepting a first argument of type 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.PostProcessFoundBuildResult(BuildResult result, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetBuildResultFromCacheInternal(String cacheKey, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath, Int64 hashCode, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultFromCacheInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultWithNoAssert(HttpContext context, VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVirtualPathObjectFactory(VirtualPath virtualPath, HttpContext context, Boolean allowCrossApp, Boolean throwIfNotFound)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetCompiledType(VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Mvc.BuildManagerCompiledView.Render(ViewContext viewContext, TextWriter writer)
- at System.Web.Mvc.ViewResultBase.ExecuteResult(ControllerContext context)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultWithFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.ShowErrorMessage(ExceptionContext exceptionContext, ExceptionArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.Process(ExceptionArgs args)
- at (Object , Object )
- at Sitecore.Pipelines.CorePipeline.Run(PipelineArgs args)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain, Boolean failIfNotExists)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.PipelineService.RunPipeline[TArgs](String pipelineName, TArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Filters.PipelineBasedRequestFilter.OnException(ExceptionContext exceptionContext)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeExceptionFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, Exception exception)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at System.Web.Mvc.Controller.ExecuteCore()
- at System.Web.Mvc.ControllerBase.Execute(RequestContext requestContext)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.ExecuteController(Controller controller)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.Execute(TextWriter writer)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Render(Renderer renderer, TextWriter writer, RenderRenderingArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
- at Helpfulcore.RenderingExceptions.Pipelines.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
Og artiklen i PV Magazine bakker hende op; Der er flere alternativer, der
fuldstændigt erstatter bly, men problemet er, at producenterne ikke er
motiverede for at skifte bly ud med dyrere løsninger, så længe det er
lovligt at anvende bly.
Lykke Margot Ricard gør opmærksom på, at undtagelsen i EU-lovgivningen
stammer fra en anden tid, hvor solenergien skulle konkurrere mod fossile
brændsler på pris, effektivitet - og ikke mindst holdbarhed, som har været
afgørende for at tiltrække investorer.
Fokus på genanvendelse
Men nu er tiden en helt anden. Vi er ikke længere tilfredse med, at
teknologier som vindmøller og solceller giver os grøn energi. Vi er også
opmærksomme på, at når teknologierne skrottes, skal materialerne indgå i
cirkulære materialestrømme.
Vi ser et paradigmeskifte. Siliciumsolceller er designet til at være
holdbare, men når vi taler om cirkulær økonomi og har fokus på naturens
ressourcer, ser vi et behov for at designe til bæredygtighed.
– Så kan det godt være, at solcellerne ikke holder lige så længe - men det
opvejes af, at deres materialer kan bruges i nye produkter.
- System.Web.HttpUnhandledException (0x80004005): An unhandled exception occurred. ---> System.Web.HttpCompileException (0x80004005): c:\home\site\wwwroot\Views\Article\ArticleQuote.cshtml(17): error CS1061: 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' does not contain a definition for 'Text' and no extension method 'Text' accepting a first argument of type 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.PostProcessFoundBuildResult(BuildResult result, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetBuildResultFromCacheInternal(String cacheKey, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath, Int64 hashCode, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultFromCacheInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultWithNoAssert(HttpContext context, VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVirtualPathObjectFactory(VirtualPath virtualPath, HttpContext context, Boolean allowCrossApp, Boolean throwIfNotFound)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetCompiledType(VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Mvc.BuildManagerCompiledView.Render(ViewContext viewContext, TextWriter writer)
- at System.Web.Mvc.ViewResultBase.ExecuteResult(ControllerContext context)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultWithFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.ShowErrorMessage(ExceptionContext exceptionContext, ExceptionArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.Process(ExceptionArgs args)
- at (Object , Object )
- at Sitecore.Pipelines.CorePipeline.Run(PipelineArgs args)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain, Boolean failIfNotExists)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.PipelineService.RunPipeline[TArgs](String pipelineName, TArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Filters.PipelineBasedRequestFilter.OnException(ExceptionContext exceptionContext)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeExceptionFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, Exception exception)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at System.Web.Mvc.Controller.ExecuteCore()
- at System.Web.Mvc.ControllerBase.Execute(RequestContext requestContext)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.ExecuteController(Controller controller)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.Execute(TextWriter writer)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Render(Renderer renderer, TextWriter writer, RenderRenderingArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
- at Helpfulcore.RenderingExceptions.Pipelines.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
Lykke Margot Ricard peger på sin kollega, professor Morten Madsen. Han
leder forskningsgruppen OPV Group, som er længst fremme med at udvikle
organiske solceller. Forskerne håber, at organiske solceller på sigt vil
erstatte siliciumsolceller, blandt andet fordi de er bæredygtige.
– For organiske solceller er bæredygtighed et princip, der går igen i hele
udviklingsforløbet, understreger professor Morten Madsen fra Mads Clausen
Instituttet:
– Vi undgår helt tungmetaller og giftige materialer. Samtidig er vores
materialeforbrug meget mindre, og når vi udvikler moduler, kan vi i de
underlag, som solcellerne ligger på, anvende bioplast eller andre
genanvendelige materialer.
– Med det helt lange sigte har vi endda visioner om udelukkende at anvende
bionedbrydeligt materiale, indskyder Morten Madsen og fortæller, at hans
kollega Vida Engmann har modtaget fem millioner kroner fra Carlsberg Fondet
til at forske i bionedbrydelige materialer.
Helt anden bæredygtighedsliga
Fordi organiske solceller absorberer lyset meget bedre, er de 1000 gange
tyndere end siliciumsolceller. Udover et mindre materialeforbrug, giver det
også æstetiske fordele. De organiske solceller er bøjelige og kan designes
frit i farve og form. Det gør det muligt at designe dem ind i bygninger -
og endda i vinduer, uden at de kan ses.
Morten Madsen er ikke i tvivl om, at de organiske solceller er i en helt
anden bæredygtighedsliga end de siliciumsolceller, som er førende på
markedet i dag, og forskning bakker ham op.
Ifølge en forskningsartikel fra DTU har organiske solceller den laveste
energitilbagebetalingstid, altså den tid solcellerne er om at producere den
samme mængde energi, som blev brugt til deres fremstilling. Og af alle
grønne energiteknologier er organiske solceller den teknologi, som har den
laveste CO2-udledning per kilowatt-time.
– For eksempel kræver fremstilling af siliciumsolceller opvarmning til over
1000 grader. Til fremstilling af organiske solceller er den højeste
temperatur kun omkring 100 grader, pointerer Morten Madsen.
Design til genanvendelse
Når man har designbrillerne på, som Lykke Margot Ricard har, så ser hun en
bevægelse mod, at design til holdbarhed i stadigt større grad må vige til
fordel for design til bæredygtighed.
– Fordi sol- og vindenergi er så essentielt for, at vi når klimamålene, har
vi en forventning om, at teknologierne også er bæredygtige. Det er de
selvfølgelig også relativt i forhold til fossile teknologier, men vi skal
hele tiden være kritiske og spørge os selv, om vi ikke kan gøre det lidt
bedre;
– Det giver jo ikke nødvendigvis mening at benytte polymer-laminering og
tungmetaller for at opnå 25 års holdbarhed inden for teknologier, hvor
udviklingen i effektivitet og bæredygtighed går så rasende stærkt,
fremhæver Lykke Margot Ricard.
- System.Web.HttpUnhandledException (0x80004005): An unhandled exception occurred. ---> System.Web.HttpCompileException (0x80004005): c:\home\site\wwwroot\Views\Article\ArticleQuote.cshtml(17): error CS1061: 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' does not contain a definition for 'Text' and no extension method 'Text' accepting a first argument of type 'Cabana.SDU.Feature.Article.ArticleQuote' could be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.PostProcessFoundBuildResult(BuildResult result, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetBuildResultFromCacheInternal(String cacheKey, Boolean keyFromVPP, VirtualPath virtualPath, Int64 hashCode, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultFromCacheInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultInternal(VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVPathBuildResultWithNoAssert(HttpContext context, VirtualPath virtualPath, Boolean noBuild, Boolean allowCrossApp, Boolean allowBuildInPrecompile, Boolean throwIfNotFound, Boolean ensureIsUpToDate)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetVirtualPathObjectFactory(VirtualPath virtualPath, HttpContext context, Boolean allowCrossApp, Boolean throwIfNotFound)
- at System.Web.Compilation.BuildManager.GetCompiledType(VirtualPath virtualPath)
- at System.Web.Mvc.BuildManagerCompiledView.Render(ViewContext viewContext, TextWriter writer)
- at System.Web.Mvc.ViewResultBase.ExecuteResult(ControllerContext context)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultFilterRecursive(IList`1 filters, Int32 filterIndex, ResultExecutingContext preContext, ControllerContext controllerContext, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeActionResultWithFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, ActionResult actionResult)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.ShowErrorMessage(ExceptionContext exceptionContext, ExceptionArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.MvcEvents.Exception.ShowAspNetErrorMessage.Process(ExceptionArgs args)
- at (Object , Object )
- at Sitecore.Pipelines.CorePipeline.Run(PipelineArgs args)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain, Boolean failIfNotExists)
- at Sitecore.Pipelines.DefaultCorePipelineManager.Run(String pipelineName, PipelineArgs args, String pipelineDomain)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.PipelineService.RunPipeline[TArgs](String pipelineName, TArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Filters.PipelineBasedRequestFilter.OnException(ExceptionContext exceptionContext)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeExceptionFilters(ControllerContext controllerContext, IList`1 filters, Exception exception)
- at System.Web.Mvc.ControllerActionInvoker.InvokeAction(ControllerContext controllerContext, String actionName)
- at System.Web.Mvc.Controller.ExecuteCore()
- at System.Web.Mvc.ControllerBase.Execute(RequestContext requestContext)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.ExecuteController(Controller controller)
- at Sitecore.Mvc.Controllers.ControllerRunner.Execute(TextWriter writer)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Render(Renderer renderer, TextWriter writer, RenderRenderingArgs args)
- at Sitecore.Mvc.Pipelines.Response.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
- at Helpfulcore.RenderingExceptions.Pipelines.RenderRendering.ExecuteRenderer.Process(RenderRenderingArgs args)
Både i forhold til levetid og effektivitet udvikler organiske solceller sig
i et hæsblæsende tempo, og der er allerede nu et begyndende kommercielt
marked.
CLEAN
Industri, universiteter og offentlige institutioner samarbejder i CLEAN - Danmarks Miljøteknologiklynge om at identificere og udbrede kendskabet til nye tendenser og muligheder inden for miljøteknologi.
Lektor Lykke Margot Ricard og professor Morten Madsen sidder i Clean Innovation Board - Materialer, der har fokus på cirkulære og miljømæssige betragtninger inden for: Design, fremstilling, forarbejdning, anvendelse samt genbrug og genanvendelse af materialer.
– Vi samarbejder med flere producenter som i dag sælger organiske
solceller, og selvom holdbarheden er mindre end for siliciumsolceller, så
bliver forskellen mindre og mindre. Heldigvis har organiske solceller mange
andre parametre de kan konkurrere på, så det handler også om nytænkning i
forhold til hvad solceller kan tilbyde indenfor design, integration og
bæredygtighed, understreger Morten Madsen.
Lykke Margot Ricard er helt enig:
– Siliciumsolceller er designet til at være holdbare, men når vi taler om
grøn omstilling, klima og naturens resurser, skal vi designe til
bæredygtighed; undgå giftige materialer, bruge færre materialer og sørge
for at vi kan adskille materialerne efterfølgende, så de kan genbruges.
– Så kan det godt være, at solcellerne ikke holder lige så længe, men vi må
være indstillede på at betale lidt mere for den mest bæredygtige løsning.
(Foto: Colourbox)
Nanopartikler skal få fotosyntesen ind i fremtidens solceller
-
Lektor Vida Engmann fra OPV Group skal i projektet Artplast udvikle solceller af biobaserede halvledermaterialer. Halvlederkomponenter er i dag typisk baseret på silicium.
-
Udarbejdelse af ArtPlast (Artificial chloroPlast = kunstig kloroplast) støttes af bevillinger fra Carlsbergfondet og Danmarks Frie Forksningsfond.
-
”Dette er en syntetisk platform til bioinspirerede organiske nanopartikler, der benytter fotosyntetiske processer på samme måde som naturen. Disse nanopartikler vil ikke kun være i stand til at levere processer, der kan fremme nye solenergi genererende- samt lagrings-teknologier, men de vil også kunne gøre dette på samme måde som i naturen”, siger Vida Engmann.