Ανακύκλωση εξαρτημάτων εξοπλισμού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
1
27/5/2020
ΟΜΑΔΑ 0
Αθανασίου Ελευθερία ΑΜ : 1018961
Ακτύπης Ανδρέας ΑΜ : 1047579
Νάνου Παρασκευή ΑΜ : 1020047
Ταρσάνης Θεόδωρος ΑΜ : 1047593
Υπεύθυνος καθηγητής : Κορνάρος Μιχαήλ
Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
2
27/5/2020
Λύση στο πρόβλημα εξάντλησης ορυκτών καυσίμων
Φιλικές προς το περιβάλλον (πράσινη ενέργεια)
Ανεξάντλητες
Μικρή απόδοση (έως 30%)
Συμπληρωματικές
Αιολική ενέργεια
Ηλιακή ενέργεια
Υδραυλική ενέργεια
Βιομάζα
Γεωθερμική ενέργεια
Ενέργεια από τη θάλασσα
Ωσμωτική ενέργεια
Ανακύκλωση
3
27/5/2020
Μείωση όγκου απορριμμάτων
Εξοικονόμηση ενέργειας και φυσικών πόρων
Όχι εκ νέου παραγωγή πρώτης ύλης
Μείωση ρύπανσης
Φωτοβολταικά
4
27/5/2020
Είδη Φωτοβολταϊκών
5
27/5/2020
1ης Γενιάς
2ης Γενιάς
3ης Γενιάς
Αρχή Λειτουργίας
6
27/5/2020
Υλικά (1ης Γενιάς)
7
27/5/2020
Γυαλί (tempered)
Μέταλλα
Ρητίνη Πολυμερούς
Ημιαγωγοί
Λόγω της σύνθετης δομής και της ποικιλίας υλικών, υπάρχουν πολλοί και διαφορετικοί λόγοι φθοράς του πάνελ.
Φθορά Φωτοβολταϊκών (Αίτια)
8
27/5/2020
Περιβαλλοντικοί παράγοντες
Ανθρωπογενείς παράγοντες
Φυσικά αίτια
Φθορά Φωτοβολταϊκών (Συνέπειες)
9
27/5/2020
End Of Life (EOL) Management
Διαχείριση των EOL
IRENA, 2016: 250,000 t αποβλήτων παγκοσμίως
Πρόβλεψη για τεράστια αύξηση (2030 → +80%) ,ιδίως στην Ασία
10
27/5/2020
Tο πρόβλημα της ανακύκλωσης
11
27/5/2020
Σύνθετες διατάξεις
Πολλά διαφορετικά υλικά
Ανάγκη ύπαρξης εξειδικευμένων εταιρειών για την αποσυναρμολόγηση του εξοπλισμού
Υψηλό κόστος αποσυναρμολόγησης και διανομής εξαρτημάτων
Όχι αρκετά εφαρμοσμένες μέθοδοι ανακύκλωσης
Χαμηλά περιθώρια κέρδους από ανακύκλωση (Μειωμένο κίνητρο)
Μέθοδοι ανακύκλωσης EOL
12
27/5/2020
Φυσικές Μέθοδοι
Θερμικές Μέθοδοι
Χημικές Μέθοδοι
Συνδυασμός
Περίπτωση μελέτης (1/3)
13
27/5/2020
Θέρμανση πάνελ στους 600 oC για απομάκρυνση EVA
Χειρονακτικός διαχωρισμός γυαλιού, μετάλλων και solar cells
Διάθεση γυαλιού και μετάλλων για ανακύκλωση
Επαναχρησιμοποίηση των solar cells σε καινούριες εφαρμογές
Ανακυκλώσιμο πάνω από το 84% του βάρους του πάνελ
Περιορισμένη εφαρμογή της μεθόδου
Περίπτωση μελέτης (2/3)
14
27/5/2020
Μηχανική διάσπαση του πάνελ σε μικρά κομμάτια (εν μέρει αποσύνδεση από EVA)
Εισαγωγή σε περιστρεφόμενο τύμπανο με οξύ και Η₂Ο₂ (διαχωρισμός του solar cell)
Διαχωρισμός του υπολειπόμενου μείγματος στερεού-υγρού
Λήψη γυαλιού και EVA από τα στερεά μέσω πλατφόρμα δόνησης
Εισαγωγή (πλούσιου σε μέταλλα) ρευστού σε μονάδα κατακρήμνισης προς δημιουργία στερεού υλικού
Κατάλληλη επεξεργασία από τρίτους για παραγωγή Cd, Te
Ανάκτηση 90% γυαλιού και 95% υλικά ημιαγωγού
Περίπτωση μελέτης (3/3)
15
27/5/2020
Μηχανική διάσπαση σε κομμάτια
Μεταφορά σε θάλαμο με ατμοσφαιρικό αέρα και θερμοκρασίας 300°C με αποτέλεσμα την πυρόλυση του EVA
Έκθεση εξαρτημάτων σε αέριο χλώριο σε θερμοκρασία 400°C προς παραγωγή CdCl2 και TeCl4
Παραλαβή των χλωριδίων μετά από ψύξη
Δεν υπάρχουν δημοσιευμένα δεδομένα ανάκτησης
Σύγκριση των παραπάνω διεργασιών
16
27/5/2020
Solar World
First Solar
ANTEC Solar
Κανονισμοί και ενέργειες από φορείς
17
27/5/2020
Ευρωπαϊκή Ένωση
Λιγοστές ενέργειες από USA και Κίνα
Συμπεράσματα
18
27/5/2020
Ανεμογεννήτριες
19
27/5/2020
Το πρόβλημα
20
27/5/2020
Τύποι ανεμογεννητριών
21
27/5/2020
Αρχή λειτουργίας
22
27/5/2020
Αέρας περιστρέφει τις λεπίδες του ρότορα οι οποίες συνδέονται με έναν άξονα
Ο άξονας χαμηλών
ταχυτήτων περνάει από το κιβώτιο ταχυτήτων και μεταφέρει την ενέργεια του σε έναν άλλον άξονα ο οποίος ονομάζεται άξονας υψηλών ταχυτήτων
Ο άξονας υψηλών ταχυτήτων θέτει σε λειτουργία μία γεννήτρια η οποία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα
Δομή ανεμογεννήτριας
23
27/5/2020
ΑΝΕΜΟΜΕΤΡΟ
ΛΕΠΙΔΕΣ
ΦΡΕΝΟ
ΕΛΕΓΚΤΗΣ
ΚΙΒΩΤΙΟ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ
ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ
ΑΞΟΝΑΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ
ΑΞΟΝΑΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ
ΑΤΡΑΚΤΟΣ
ΡΟΤΟΡΑΣ
ΠΥΡΓΟΣ
ΑΝΕΜΟΔΕΙΚΤΗΣ
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗΣ
ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ
ΔΟΜΗ ΡΟΤΟΡΑ
24
27/5/2020
Κέλυφος λεπίδων από σύνθετα υλικά
Σκελετός από μέταλλα
ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ
25
27/5/2020
Αποσυναρμολόγηση χερσαίας ανεμογεννήτριας
26
27/5/2020
Αποσυναρμολόγηση υπεράκτιας ανεμογεννήτριας
27
27/5/2020
Ανακύκλωση μετάλλων από ανεμογεννήτριες�
28
27/5/2020
Αλουμίνιο
Χαλκός
Χάλυβας
Χυτοσίδηρος
Σύνθετα υλικά
29
27/5/2020
30
27/5/2020
Εμπορικές μέθοδοι ανακύκλωσης σύνθετων υλικών
31
27/5/2020
Κοπή σύνθετων υλικών
Υδροκοπή
Συρματοκοπή
Δισκοπρίονο
Υδραυλικός κόφτης
Μηχανική επεξεργασία�
32
27/5/2020
Κοπή
Μύλος σφύρας→ θρυμματισμός και άλεση
Κόσκινο→ διαχωρισμός ίνες και ρητίνες
Θερμική επεξεργασία(Πυρόλυση)
33
27/5/2020
Πραγματοποίηση σε θερμοκρασίες 450°C - 600°C ανάλογα με το υλικό της μήτρας και τις συνθήκες πίεσης
Εφαρμογή χαμηλών θερμοκρασιών σε πολυεστερικές μήτρες, ενώ υψηλές σε εποξικές ή θερμοπλαστικές
Προκύπτουν έλαια, αέρια και στερεά προϊόντα, όπως ίνες, υλικά πλήρωσης (εάν υπάρχουν) και τέφρα
Χρήση μικρής ποσότητας οξυγόνου για ελαχιστοποίηση σχηματισμού τέφρας
CFK στη Γερμανία→πυρόλυση και λαμβάνει ροές αποβλήτων από αθλητικά είδη για να διανείμει τις ανακτημένες ίνες ως ψιλοκομμένα και αλεσμένα προϊόντα.
Παραγωγή τσιμέντου
34
27/5/2020
Καύση σύνθετων υλικών με γυάλινες ίνες σε κλίβανο παραγωγής τσιμέντου
Παραγωγή ενέργειας για τροφοδοσία θερμότητας κλιβάνου
Ανάμειξη υπολειπόμμενων ινών με άλλα υλικά για παραγωγή ενισχυμένου τσιμέντου
Neocomp- Γερμανία: το εργοστάσιο διαλύει τα GFRP και στη συνέχεια τα συνδυάζει με κατάλοιπα παραγωγής χαρτιού για να δημιουργήσει μια πρώτη ύλη για τσιμέντο
Σύγκριση των παραπάνω διεργασιών
35
27/5/2020
Ερευνητικές μέθοδοι ανακύκλωσης σύνθετων υλικών
36
27/5/2020
37
27/5/2020
Χημική επεξεργασία
Πανεπιστήμια LTN και ICAM της Νάντης
Πανεπιστήμια Shenzhen Chongquing της Κίνας
��Θερμική επεξεργασία
38
27/5/2020
Πανεπιστήμιο του Nottingham
Οι Αkesson, Foltynowicz, Christeen και Skrifvars
Παραγωγή πολυμερούς κονιάματος
39
27/5/2020
Πανεπιστήμιο του Πόρτο στην Πορτογαλία
40
27/5/2020
Οι σύνθετες τεχνολογίες ανακύκλωσης για τα GFRP και CFRP είναι:
Επαναχρησιμοποίηση της λεπίδας FRP ή μεγάλων μερών της σε νέες δομικές εφαρμογές (1/2)�
41
27/5/2020
42
27/5/2020
Επαναχρησιμοποίηση της λεπίδας FRP ή μεγάλων μερών της σε νέες δομικές εφαρμογές (2/2)
Συμπεράσματα
43
27/5/2020
Βιβλιογραφία
44
27/5/2020
45
27/5/2020