سولر پینل ری سائیکلنگ کے چیلنجز

اگلی دہائی میں سولر پینل کے فضلے میں 4000 فیصد سے زیادہ اضافہ متوقع ہے۔کیا سولر پینل ری سائیکلنگ انڈسٹری ان حجم کو سنبھالنے کے لیے تیار ہے؟نئے پینلز کی مانگ میں تیزی سے اضافہ اور خام مال کی کمی کے ساتھ، دوڑ جاری ہے۔

شمسی پینلری سائیکلنگ ایک حقیقی چیلنج بنتا جا رہا ہے۔UK کی خالص صفر حکمت عملی کے لیے اہم، شمسی توانائی کاروباروں اور گھرانوں کے لیے ایک پائیدار اور پائیدار آپشن ہے، اور یہ تیزی سے بڑھ رہی ہے۔

2021 میں، UK نے 730MW نئی شمسی صلاحیت کا اضافہ کیا، جس سے مجموعی حجم 14.6GW ہو گیا، جو کہ 2020 کے مقابلے میں 5.3 فیصد اضافہ ہے، اور — 2022 کی دوسری سہ ماہی میں — شمسی توانائی نے برطانیہ کی کل بجلی کی پیداوار کا 6.4 فیصد حصہ ڈالا۔اپریل کی انرجی سیکیورٹی اسٹریٹجی کے اندر، ڈپارٹمنٹ فار بزنس، انرجی اینڈ انڈسٹریل اسٹریٹجی (BEIS) نے اس بات کی تصدیق کی کہ، 2035 تک، برطانیہ کی شمسی توانائی کی تعیناتی میں پانچ گنا اضافہ متوقع ہے، جس سے مجموعی حجم 70GW تک پہنچ جائے گا: برطانیہ کے تخمینے کا تقریباً 15 فیصد۔ (اور بڑھتی ہوئی) بجلی کی ضروریات، میک کینسی کے مطابق۔

ایک ابھرتا ہوا مسئلہ یہ ہے کہ جب شمسی پینل اپنی 30 سالہ عمر کے اختتام پر پہنچ جائیں تو ان کے بارے میں کیا کرنا ہے۔جیسا کہ مستقبل میں مارکیٹ کی ترقی میں اضافہ جاری ہے، اسی طرح شمسی فضلہ کے بڑھتے ہوئے ڈھیر میں اضافہ ہوگا۔بین الاقوامی قابل تجدید توانائی ایجنسی (IRENA) کے مطابق، برطانیہ میں اگلی دہائی میں 30,000 ٹن شمسی فضلہ پیدا کرنے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔اس کے علاوہ، ناکارہ پینلز میں اضافے کی پیش گوئی 2030 کی دہائی میں مارکیٹ میں آئے گی، جبسولر پینلملینیم سے لڑکھڑانا شروع.IRENA نے پیش گوئی کی ہے کہ 2030 میں سولر پینلز کا عالمی فضلہ 1.7 ملین سے 80 لاکھ ٹن کے درمیان ہوگا۔

مزید برآں، خام مال کی فراہمی میں ایک ممکنہ رکاوٹ پیدا ہو گئی ہے، جس میں کنوارے اجزاء کی دستیابی کو پیچھے چھوڑنے کے لیے پینلز کی مانگ ہے۔

شمسی پینل کی ری سائیکلنگ انڈسٹری پر دباؤ بڑھ رہا ہے کہ وہ ناکارہ پینلز کے عروج کو سنبھالنے اور نئے سولر پینلز کی تیاری میں مدد کرنے کے لیے اپنی صلاحیت میں اضافہ کرے۔جولائی میں، شمسی صنعت کے ایک ماہر سیم وینڈر ہوف نے تجویز پیش کی کہ — عالمی سطح پر — دس میں سے صرف ایک فوٹوولٹک (PV) پینل کو ری سائیکل کیا جاتا ہے اور باقی لینڈ فل میں ختم ہوتے ہیں، پھر سے IRENA کے ڈیٹا کا حوالہ دیتے ہیں۔

ضابطہ اور تعمیل

برطانیہ کے اندر،سولر پینلز کو باضابطہ طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔الیکٹریکل اور الیکٹرانکسامان(EEE)، ایک وقف شدہ زمرہ 14 کے تحت۔ اس طرح، PV پینلز ویسٹ EEE (WEEE) کے ضوابط کے تحت آتے ہیں۔ان کی زندگی کے اختتام پر نظر رکھی جاتی ہے اور ٹھوس سولر پینل ری سائیکلنگ انفراسٹرکچر کی ترقی پہلے سے ہی جاری ہے۔

سولر پینل کے پروڈیوسر پروڈیوسر کمپلائنس اسکیم (PCS) میں شامل ہونے کے پابند ہیں، مارکیٹ میں متعارف کرائے گئے ٹننجز کی رپورٹنگ اور ان یونٹس کی مستقبل کی ری سائیکلنگ کا احاطہ کرنے کے لیے تعمیل نوٹس حاصل کرنا۔ان کے لیے ضروری ہے کہ وہ پروڈکٹس کو بھی نشان زد کریں تاکہ صارفین کو مشورے اور مادی ساخت اور درست تصرف کی علاج کی سہولیات۔

بیک وقت، تقسیم کاروں کو زندگی کے اختتامی مصنوعات کو جمع کرنا چاہیے۔ان کے پاس پی وی ویسٹ کے لیے ٹیک بیک کا طریقہ کار ہونا چاہیے یا حکومت سے منظور شدہ ٹیک بیک اسکیم میں حصہ ڈالنا چاہیے۔

تاہم، اسکاٹ بٹلر کے مطابق، میٹریل فوکس کے چیف ایگزیکٹو، WEEE کمپلائنس فیس سے مالی اعانت فراہم کرنے والی ایک این جی او، کچھ مخصوص تحفظات ہیں جو سولر پینلز کی بازیابی کو متاثر کریں گے: "PV کے ساتھ آپ توقع کریں گے کہ انسٹالر/ڈی انسٹالر کا رشتہ ہوگا۔ گھرانوںاگرچہ یہ گھریلو مصنوعات ہے، یہ ایسی چیز نہیں ہے جسے بہت سے لوگ خود کو سنبھال سکیں گے۔

"میں تصور کرتا ہوں کہ ڈی انسٹالیشن میں مین الیکٹرک کے لیے رجسٹرڈ پروفیشنل کو شامل کرنا ہوگا... اور وہ اس [فضلہ] کو سنبھالنے کی کلید ہو سکتے ہیں۔اگرچہ یہ مشکل ہو سکتا ہے کیونکہ وہ کچرے کو سنبھالنے کے لیے تیار نہیں ہیں، لیکن یہ اتنا مشکل نہیں ہے کہ فضلہ کا کیریئر بن جائے۔

بٹلر نوٹ کرتا ہے کہ شمسی پینل اب زندگی کے اختتام کے قریب پہنچ رہے ہیں مینوفیکچرنگ میں تبدیلی کی وجہ سے ری سائیکل کرنا مشکل ثابت ہو سکتا ہے: "ری سائیکلنگ کے معاملے میں، میرے خیال میں PVs کے ساتھ چیلنج کیمسٹری کو سمجھنا ہو گا کیونکہ، خاص طور پر شروع میں، بہت سے مختلف کیمیائی مرکبات جا رہے ہیں.جو چیزیں اب سامنے آنا شروع ہو رہی ہیں وہ کافی پرانی ہیں، 20 سال کافی لمبا چکر ہے۔اس لیے ہو سکتا ہے کہ معلومات کا کوئی خلا ہو جس کو پلگ کرنے کی ضرورت ہو کہ کس نے مارکیٹ میں کیا رکھا اور کیا ہے۔"

ری سائیکلنگ کے عمل

پینلز کے لیے ری سائیکلنگ کے عمل سولر پینل کی ساخت کے مطابق مختلف ہوتے ہیں، جن میں سے سب سے عام سیلیکون پر مبنی ہے۔اپنی سستی اور لچک کے لیے مشہور، سلیکون سولر پینلز نے 2020 میں مارکیٹ کا 73.3 فیصد حصہ بنایا۔پتلی فلم کا حصہ 10.4 فیصد ہے اور دیگر مواد (ڈائی سنسیٹائزڈ، سنسریٹڈ فوٹوولٹک، آرگینک ہائبرڈ) سے تیار کردہ پینل باقی 16.3 فیصد کی نمائندگی کرتے ہیں (چودھری ایٹ ال، 2020)۔

جمع ہونے پر، کوئی بھیپی وی پینلالگ کرنا مشکل ہے.ایلومینیم فریم اور جنکشن باکس کو کافی حد تک ہٹایا جا سکتا ہے۔چیلنج کرنے والا حصہ پرتدار فلیٹ شیشے کی شیٹ ہے، جس میں کم مقدار میں فیرس اور الوہ دھاتیں، پلاسٹک اور سیمی کنڈکٹر مواد ہوتا ہے۔علاج کے حل کے بارے میں، چیلنج تکنیکی نہیں ہے، کیونکہ پائرولیسس، کرائیوجینک علیحدگی (منجمد)، اور مکینیکل شیڈنگ مختلف مواد کے لیے علیحدگی کی تکنیک کے طور پر موجود ہیں۔سب سے بڑا چیلنج یہ ہے کہ پی وی پینل ایسا فضلہ پیدا نہیں کرتے جو کہ پیکیجنگ فضلہ یا استعمال کی اشیاء کی طرح ہوتا ہے جس کی زندگی مختصر ہوتی ہے۔لہذا، بنیادی سوال ایک اقتصادی ہے: علاج کی لائن میں کون سرمایہ کاری کرے گا جسے کوئی اندازہ نہیں ہے کہ فضلہ کب پہنچے گا؟

پتلی فلم والے پینلز میں علاج کا عمل شامل ہوتا ہے، جس میں مرکب دھات 'کیڈمیم ٹیلورائیڈ' کو ماحول کے لحاظ سے ٹھیک کرنے کے لیے کچھ اضافی اقدامات کی ضرورت ہوتی ہے۔کم مقبول انتخاب کے باوجود، پتلی فلم والے پینلز میں زیادہ موثر مواد کا استعمال ہوتا ہے، جس میں ایک پتلا سیمی کنڈکٹر ہوتا ہے، مینوفیکچرنگ کے دوران لاگت اور کاربن کی بچت ہوتی ہے۔یہ پینل کم روشنی میں اور 'انتہائی' زاویوں پر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، جو عمودی سطحوں اور اگواڑے کے لیے مفید ہیں۔

مواد کو دوبارہ حاصل کرنے کے لیے، پتلی فلم PV پینلز کو ٹکڑے ٹکڑے کر کے لیمینیشن کو ہٹا دیا جاتا ہے، اس سے پہلے کہ ٹھوس اور مائع شارڈز کو گھومنے والے اسکرو سے الگ کیا جائے۔اس کے بعد فلم کو تیزاب اور پیرو آکسائیڈ کا استعمال کرتے ہوئے ہٹا دیا جاتا ہے، اس کے بعد کمپن کے ساتھ انٹر لیئر مواد کو ہٹایا جاتا ہے، جبکہ باقی شیشے اور دھات کو الگ کرکے بازیافت کیا جاتا ہے۔

پیمانے پر سولر پینل ری سائیکلنگ

ری سائیکلنگ کے موجودہ اقدامات میں بتدریج اضافہ ہونے کے باوجود، فی الحال صرف 80 سے 95 فیصد سولر پینل مواد جو اسے ری سائیکلنگ کے لیے بناتا ہے بازیافت کیا جاتا ہے۔اس کو آگے بڑھانے کے لیے، ویسٹ مینجمنٹ کمپنی Veolia صنعتی پیمانے پر مکمل سولر پینل کی ری سائیکلنگ لانے کے لیے EIT RawMaterials کے ذریعے مالی اعانت فراہم کرنے والے ایک جاری منصوبے کی قیادت کر رہی ہے۔ReProSolar زندگی کے اختتامی پینلز کو ری سائیکل کرنے کے لیے ایک انتہائی موثر عمل تیار کر رہا ہے، جس سے سلیکون پر مبنی PV ماڈیول کے تمام اجزاء کو بازیافت کیا جا سکتا ہے۔

شمسی سیل کو شیشے کی پلیٹ سے الگ کرنے کے لیے ڈیلامینیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، جسمانی اور کیمیائی عمل PV ماڈیولز کو تباہ کیے بغیر، خالص چاندی اور سلیکون سمیت تمام مواد کو بازیافت کرتے ہیں۔

FLAXRES GmbH اور ROSI Solar کے ساتھ شراکت میں، دوٹیکنالوجی کمپنیوںجو کہ PV پینلز سے خام مال کو دوبارہ حاصل کرنے کے لیے نئے طریقے تیار کر رہے ہیں، یہ منصوبہ سال کے آخر تک صنعتی پیمانے پر فزیبلٹی کی جانچ کرے گا، جس میں 2024 میں جرمنی میں ایک ڈیموسٹریشن پلانٹ میں سالانہ 5,000 ٹن ڈیکمشنڈ PV ماڈیولز پر عملدرآمد کیا جائے گا۔

ری سائیکلنگ کے مکمل عمل کو تجارتی بنانا موجودہ مارکیٹ چیلنج سے نمٹنے کے لیے کلیدی حیثیت رکھتا ہے، جس سے برآمد شدہ PV پینل اجزاء کی مضبوط فراہمی پینلز کی بڑھتی ہوئی طلب کو پورا کرنے اور سولر پینل کے فضلے کی بڑھتی ہوئی مقدار کو سنبھالنے کے لیے ہے۔

زیادہ قیمت والے PV پینل کے اجزاء کی طلب میں اضافہ کے ساتھ بازیافت کرنے سے خاطر خواہ معاشی فوائد حاصل کیے جا سکتے ہیں۔چاندی، مثال کے طور پر، جبکہ پینل کے وزن کا 0.05 فیصد ہے، اس کی مارکیٹ ویلیو کا 14 فیصد بنتا ہے۔دیگر قیمتی اور قابل بازیافت دھاتوں میں ایلومینیم، تانبا اور ٹیلوریم شامل ہیں۔Rystad Energy کے مطابق، جبکہ آخری زندگی کے PV پینلز سے برآمد ہونے والے مواد کی مالیت فی الحال 170 ملین ڈالر ہے، وہ 2030 میں 2.7 بلین ڈالر سے زیادہ مالیت کا حامل ہے۔

سولر پینلز کو دوبارہ ڈیزائن کرنا

سولر پینل ری سائیکلنگ کی دنیا میں ایجادات کے علاوہ، پینلز کے ڈیزائن کو بھی ذہن میں رکھ کر دوبارہ استعمال کیا جا رہا ہے۔نیدرلینڈز آرگنائزیشن فار اپلائیڈ سائنٹفک ریسرچ (TNO) نے دسمبر 2021 میں اپنے نئے تیار کردہ 'ڈیزائن فار ری سائیکلنگ' (D4R) سولر پینلز کا انکشاف کیا، جو زندگی کے اختتام کے حوالے سے تیار کیے گئے ہیں۔پینل، 30 سال کی آزمائشی عمر کے ساتھ، اجزاء کو نقصان پہنچائے بغیر آسانی سے جدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

ایک چپکنے والی ورق سے لپٹے ہوئے پینل، خلیوں اور فریموں کی علیحدگی کے لیے ایک مربوط ٹرگر میکانزم رکھتے ہیں۔یہ عمل کم توانائی والا ہے اور اس میں کوئی زہریلے عناصر شامل نہیں ہیں۔

یہ تحقیق دو پروجیکٹس کے ذریعے رکھی گئی ہے، پہلا DEREC پروجیکٹ ہے، جس نے چھوٹے پیمانے پر D4R پینلز کا تصور اور تجربہ کیا تاکہ ایک مصنوعی سروس لائف کے بعد ان کے صاف ستھرا ہونے کو یقینی بنایا جا سکے۔اس کے بعد PARSEC پروجیکٹ تجارتی اور رہائشی استعمال کے لیے ٹیکنالوجی کو پورے سائز کے D4R پینلز تک بڑھا دے گا۔

جبکہ یہ پینلز ہیں۔تیار کردہتقریباً 30 سال پہلے جو ری سائیکلرز کے لیے موجودہ چیلنج کا باعث بنے تھے، D4R پینل صنعت کو آگے بڑھانے کے لیے پینل ری سائیکلنگ کو آسان بنا سکتے ہیں۔اور، نئے پینلز کے علاوہ، کنسورشیم موجودہ سولر پینل ماڈلز کے لیے ری سائیکلنگ کی تکنیکوں پر تحقیق کر رہا ہے، تاکہ دوبارہ استعمال کے لیے خالص سلکان کا حصول حاصل کیا جا سکے۔

آخر میں

مجموعی طور پر، یہ اختراعات کمرشلائزیشن پر اپنی توجہ میں وعدہ ظاہر کرتی ہیں، حالانکہ یہ تشویش باقی ہے کہ آیا مطلوبہ پیمانہ پورا ہو جائے گا، ناکارہ پینلز کے حجم اور نئے کی طلب میں اضافہ کے ساتھ۔تاہم، اگر کمرشلائزیشن کی کوششیں اچھی طرح چلتی ہیں، اور اگر مکمل طور پر برآمد شدہ مواد سے پینل تیار کرنے کے منصوبے فراہم کیے جا سکتے ہیں، تو سولر پینل انڈسٹری ایک مضبوط سرکلر اکانومی کی طرف دیکھ رہی ہے۔