文/宋瑞文(加州能源特約撰述)
【加州能源專欄】在台灣,許多人對廢棄太陽能板何去何從感到憂慮,新聞裡風災後被吹走的太陽能板,成為再生能源的負面印象之一。
而在日本,近年則有廠商研發出高度的回收技術,把廢棄太陽能板裡比重最高的成分—玻璃,化為兼具造型與美感的辦公室家具(下圖),讓人眼睛為之一亮。
*圖說:從廢棄太陽能板回收玻璃製成的辦公室隔間。(來源:日立新聞稿)
2025年9月,日本著名的跨國電機製造商日立、辦公室家具商ITOKI,化學品製造商德山(Tokuyama)聯合發佈消息,他們取出廢棄太陽能板裡的玻璃,製成美觀又耐用的辦公室家具。
廢棄太陽能板的回收玻璃品質,之所以能夠做到這個程度,關鍵是德山公司和日本新能源及產業技術綜合開發機構(New Energy and Industrial Technology Development Organization,簡稱NEDO)共同研究出來的、獨創的低溫熱分解技術。
這項技術可以高品質地回收廢棄太陽能板裡的玻璃、太陽能電池及(銅)線材(下圖)。
*圖說:廢棄太陽能板經過熱分解後,分離出玻璃、電池及線材。(來源:德山公司簡報)
分解出來的太陽能電池,目前可以從中回收銀加以利用。矽晶的部分還無法再利用,但目前正在研發,再製成半導體用多晶矽的技術。
廢棄太陽能板經過低溫熱分解技術處理後,分離出來的玻璃、太陽能電池及線材,佔整體太陽能板零件的90%,這些部分可以做到水平回收(Horizontal Recycling),亦即將廢棄品轉化為相同品質的新品或原料。見下圖最右方。
*圖說:廢棄太陽能板經過熱分解後,可以熱回收(サーマルリサイクル 約)整體太陽能板零件的9.9%,見圖中;水平回收(水平リサイクル)整體太陽能板零件的90%,見圖右。(來源:德山公司簡報)
還有卸除下來的封裝膠膜EVA與PET塑膠,佔整體太陽能板零件的9.9%,可作為燃料使用(熱回收、上圖中間)。剩下的0.1%是太陽能板背板的顏料粉末,只有這部分得拿去掩埋。參見上圖右下部份。
簡單來說,廢棄太陽能板回收做得好,需要掩埋的比例只有0.1%。
從地區到海外
由於德山公司是「推廣廢棄太陽能資源回收利用之北海道聯盟」成員,低溫熱分解技術可望在當地廢棄太陽能板回收工作之中活用。
「推廣廢棄太陽能資源回收利用之北海道聯盟」於2025年4月設立,成員包括產業廢棄物處理業者、發電事業者,與玻璃製造商等21個企業與相關公部門。
原本德山公司低溫熱分解技術的研發單位,就位於北海道,在這個地區性的廢棄太陽能產業聯盟籌備時,便以觀察員的身份與其他成員交流。
低溫熱分解處理技術,以「推廣廢棄太陽能資源回收利用之北海道聯盟」的經驗為基礎,將事業拓展至日本其他地方。為此,德山公司與關西電力、TRE Holdings簽署三方協議書,
打算建構以水平回收為目標的資源循環網絡。
為進軍海外的廢棄太陽能回收產業市場,低溫熱分解處理技術也曾經在德國出展,企圖獲得海外客戶的青睞。
高品質回收材質
光是有低溫熱分解處理技術,光是把玻璃照原樣分離出來,還不足以製造出(前述提過的)辦公室家具,還需要鑒別玻璃強度的技術才行。
合作廠商之一日立,開發出一項技術,可以複合性地評估玻璃劣化因素——「裂痕」與「吐鹼」(玻璃中的鹼性離子與空氣中的水分反應形成霧狀結晶)對強度的影響,並結合用來判別劣化因素的影像處理,藉此推定回收玻璃的強度。
透過這項技術,可以確保回收玻璃的安全性與耐久性。換言之,可以做到
所謂的升級回收(Upcycle)。
升級回收的意義在於,提供高品質的再生材質。在追求永續的前提下,許多製造商儘管考慮過再生材質,卻因為品質不穩定而卻步。而像日立這樣的技術,可以確保再生材質的高品質,促進再生材質的利用。
除了本文的回收玻璃,日立還能提供高品質的回收塑膠,或者根據客戶的需求,客製所需的再生材質。
*圖說:日立和積水化學公司合作再生材質網路交易平台之示意圖。(來源:日立)
為促進再生材質的利用,日立還和積水化學公司合作,進行再生材質網路交易平台的實測,協助買家尋找到適合的賣家,促進流通,提高再生材質的利用率。
日立除了研發升級回收技術,打造再生材質市場,還透過和產業技術總合研究所合作設立的「日立-產總研循環經濟合作研究實驗室」制定再生材質的整體藍圖。透過種種措施,擴大再生材質的產品線,追求兼顧經濟與環境的和諧社會。
追求永續的設計
如同前述,利用從廢棄太陽能板分離出來的高品質玻璃,辦公室家具公司ITOKI做成了會議隔間,並在設計上處處提高再生材質的利用率。
ITOKI保留了回收玻璃表面的微細凹凸,作為可遮擋視線的裝飾材料。為了有效利用厚度有限、尺寸不一的回收玻璃,採用夾層玻璃的設計,以確保安全性。
*圖說:由ITOKI利用回收玻璃製成的會議隔間內裝。圖片經翻譯軟體處理。(來源:日立新聞稿)
同時重新設計表面結構,混搭玻璃面與鋼材面,以維持強度。除了玻璃,桌面與沙發面料也是使用升級再生材質(上圖),提升SDGs永續價值——使用再生材質的這個會議隔間,相比於新品,可以減少50%的碳排。
先進國家的回收進度
要補充的是,上述從廢棄太陽能板取出的高品質回收玻璃,只是利用方法的一種。
*圖說:回收玻璃的利用方式。圖片經翻譯軟體處理。(來源:自然能源財團)
佔太陽能板總重量六成的玻璃,在日本一般是混在建材裡面利用,像是隔熱材質、吸音材質、磁磚原料,抑制水泥發熱與收縮的用料等等。還有建築物與車輛的窗戶,也可以用來自廢棄太陽能板的回收玻璃(碎粒)製成,平常就有多樣的用途。
在先進國家,廢棄太陽能板的回收義務很早就開始了,發展至今,已有不少國家有相當的成果。在這些國家,妥善回收太陽能板,已是既定的事實。
據自然能源財團報告,歐盟(EU)於2012年修訂了強制回收電機電子設備廢棄物的WEEE指令(關於電機電子設備廢棄物的歐盟法律:Waste Electrical and Electronic Equipment Directive),將太陽能板納入適用對象。EU成員國自2014年左右起,相繼完備對應WEEE指令的國內法,並將太陽能板的回收義務化。
*圖說:歐洲太陽能回收狀況。(來源:自然能源財團)
自2019年起,WEEE指令還提高了回收率的目標。規定必須達成回收面板的回收率80%以上,以及包含熱回收在內的資源回收率85%以上。截至2022年,對應WEEE指令的18個國家已達成回收率88.8%、資源回收率91%。
日本也在2026年5月立法通過「推動廢棄太陽能板再資源化等法案」(廢棄太陽能板回收法),儘管無法與上述歐盟國家比美,也踏出了太陽能板回收義務的第一步,為即將到來的大量廢棄太陽能板做出準備。
當然,不管是水平回收之後的美觀製品,或者是透過法規要求的回收義務,先進國家對於廢棄太陽能的回收處理,都值得台灣借鏡,消弭民眾隊再生能源的疑慮。
*更多文章見「加州能源的太陽能閱覽室」
https://californiayocan.blogspot.com/?m=1
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