הגידול באנרגיה סולארית ברחבי העולם גם העלה חששות לגבי הפסולת שהדבר מוביל אליה, כאשר פאנלים סולאריים מגיעים לסוף מחזור חייהם. פאנלים סולאריים, הפועלים בין 20 ל-30 שנה, מושלכים כעת בקצב של מיליוני טונות. על פי הערכות, המשקל הכולל של כל הפאנלים שהגיעו לסוף מחזור החיים שלהם יתפח בין 60 ל-78 מיליון טון עד 2050, מה שיהווה יותר מ-10% מכל הפסולת האלקטרונית המיוצרת ברחבי העולם. מעניין, כסף הוא בין המרכיבים העיקריים של פאנלים סולאריים. זה אולי נראה מינורי, אבל זה תורם לכ-15% עד 50% מערכם של נכסי מיחזור. הלוחות המשמשים מכילים בדרך כלל כ-20 גרם כסף, כאשר רמות המתכת הזו הופכות גבוהות בהרבה בלוחות ישנים (עד 300-500 חלקים למיליון), דבר הדומה לרמות של מרבצי עפרות ראשוניים.
האתגר של שחזור כסף
מבחינה היסטורית, שחזור כסף מפאנלים סולאריים הייתה משימה מרתיעה. מודולי PV הם חומרים מרוכבים מורכבים: שכבות של זכוכית, פולימרים עוטפים (בדרך כלל אתילן-ויניל אצטט או EVA), תאים סולאריים מסיליקון ומגעי מתכת מתמזגים יחד, מה שמקשה על הפירוק. שיטות ההחלמה המסורתיות מסתמכות במידה רבה על גישות הידרו-מטלורגיות - בעצם, המסת הכסף באמצעות חומצות חזקות כמו חומצה חנקתית. למרות ששיטות אלו יעילות במידה מסוימת, ישנן חסרונות משמעותיים: הן צורכות כמויות גדולות של כימיקלים קורוזיביים, מייצרות פסולת מסוכנת כולל פליטת תחמוצת חנקן רעילה, והן יקרות להרחבה. הכלכלה הייתה מאתגרת במיוחד - מיחזור פאנל סולארי עולה כיום בסביבות 10 עד 15 דולר, בהשוואה לדולרים בודדים לשליחתו למזבלה.
פריצות דרך ברחבי העולם
אבל הנוף משתנה במהירות. בשנת 2026 לבדה, צוותי מחקר מרובים הכריזו על פריצות דרך יוצאות דופן שמקרבות אותנו באופן מגרה לשחזור כמעט כל הכסף מפאנלים סולאריים-של סוף החיים.
תהליך חמצון מתקדם.תהליך החמצון המתקדם פותח על ידי מדענים מאוניברסיטת ג'ג'יאנג, אוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג והאקדמיה הסינית למדעים. הטכנולוגיה החדשה המבוססת על פרוקסיד מונוסולפט (PMS)-מאפשרת לשחזר 100% מהכסף היקר מסוגים שונים של תאים סולריים סיליקון גבישי בתוך 20 דקות. יתרון נוסף של טכנולוגיה זו הוא ההשפעה הסביבתית הנמוכה שלה, שהיא 5% מצריכת האנרגיה ו-2% מהכימיקלים ששימשו במחקרים קודמים. שיטת השטיפה והאלקטרוק המשולבת מאפשרת קבלת כסף בטוהר של יותר מ-99% ללא שימוש בחומצות, ציאניד וממיסים אורגניים נדיפים.
ציפה רציפה.בינתיים, חוקרים מאוניברסיטת ניוקאסל באוסטרליה הצליחו להגדיל בהצלחה את תהליך הצפת הקצף - טכניקת עיבוד-מינרלים בשימוש נרחב בתעשיית הכרייה - כדי להחזיר כסף מפסולת סולארית ללא חומצה. בניסוי הציפה המתמשך-הראשון בעולם, הצוות עיבד 22 ק"ג של חומר תאים סולאריים- שהוחזר מכ-460 ק"ג של לוחות סוף-החיים (שווים בערך ל-23 פאנלים סולאריים למגורים) והשיגכמעט 100% התאוששות כסף. בתנאים-יציבים, ריכוז הכסף שודרג בערך פי 83-. אולי הכי חשוב, התהליך המבוסס על הציפה- יכול להיות יקר פי שלושה עד חמישה מאשר גישות קונבנציונליות של שטיפת חומצה.
הפרדה ישירה של כלוריד מותך.צוות מאוניברסיטת ווהאן נקט בגישה שונה לחלוטין, ופיתח שיטה המבוססת על מלחי כלוריד מותכים. באמצעות-עלות נמוכה, לא-NaCl-CaCl₂-מערכת CaCO₃, הם השיגו99.0% התאוששות של כסף וסיליקון כאחדבו זמנית - והשלים את ההפרדה בדקה אחת בלבד. שיטה זו משתחררת מהסתמכות מסורתית על חומצות חזקות או בסיסים, וכל קילוגרם של סוללות ממוחזרות מניב תועלת נטו של $14.04 תוך הפחתת פליטת שוות ה-CO₂-ב-11.0 ק"ג. הטכנולוגיה מציגה ביצועים מצוינים בכל סוגי הסוללות-המיינסטרים, כולל Al-BSF, PERC ו-TOPCon.
טכנולוגיות מתפתחות אחרות.חידושים נוספים מרחיקים את הגבולות. הושג תהליך הידרותרמי של-שלב אחד תוך שימוש ב-tetramethylammonium hydroxide (TMAH)התאוששות מכסף של 99.9%.עם עלות עיבוד של 7.18 CNY בלבד למחזור וצריכת אנרגיה של 0.69 קילוואט בלבד. החוקרים בחנו גם התאוששות בלייזר דופק, מסלולים מכנוכימיים המשיגים יעילות מיצוי של 98.39% ומערכות ממס אוטקטיות עמוקות עם יעילות שטיפה מעל 99%.
למה זה חשוב
פריצות דרך אלו אינן רק הישגים אקדמיים - יש להן השלכות עמוקות הן על התעשייה הסולארית והן על שרשרת אספקת הכסף העולמית. שחזור כסף מפאנלים-של סוף-החיים משנה לחלוטין את הכלכלה של מיחזור סולארי. כפי שניסח זאת פרופסור-משנה מחשיד פירוזי מאוניברסיטת ניוקאסל: "כסף הוא החומר בעל הערך הגבוה ביותר בתא סולארי. לשחזור שלו יש פוטנציאל להפוך את מיחזור הפאנלים הסולאריים-לאטרקטיביים הרבה יותר מבחינה כלכלית".
עבור אוסטרליה לבדה, עד שנת 2050, צפויים יותר ממיליון טון של לוחות פסולת, המכילים כ-300 עד 500 טון כסף. "אנחנו למעשה קוברים כסף במזבלה כשיש לנו את היכולת לשחזר אותו ולהחזיר אותו לכלכלה", ציין פירוזי.
הדרך קדימה
בעוד שטכנולוגיות אלו הגיעו לרמות מוכנות טכנולוגית בסביבות 5 - כלומר הן אושרו בסביבות רלוונטיות אך עדיין אינן מסחריות לחלוטין - המסלול ברור. השאלה היא כבר לא האם ניתן להחזיר כסף מפאנלים סולאריים, אלא האם ניתן להחזיר אותו בקנה מידה ובעלות שהופכים את המיחזור לכדאי מבחינה מסחרית. עם מסלולים מרובים המדגימים כעת כמעט 100% יעילות התאוששות, עלויות נמוכות יותר והשפעה סביבתית מופחתת באופן דרמטי, העתיד הזה מתקרב במהירות.
הבטנה של הכסף לבעיית הפסולת הסולארית, מסתבר, היא כסף תרתי משמע - והחוקרים נמצאים על סף לכידת כל גרם אחרון ממנו.
