هل نحن جاهزون لموجة ملايين الأطنان من نفايات الألواح… وكيف نستفيد منها؟

مقدمة

تُعَدّ تقنيات الخلايا الكهروضوئية من أكثر تقنيات توليد الطاقة صداقةً للبيئة عند تقييمها بمنظور دورة الحياة بما فيها مرحلة نهاية العمر التشغيلي (EoL) ، ومع التسارع الكبير في نشر الأنظمة الشمسية حول العالم، تتزايد أهمية الدائرية في قطاع الـPV  والحاجة إلى معالجة مخلفات وحدات الطاقة الشمسية بطريقة سليمة تنظيميًا وتقنيًا واقتصاديًا. في عام 2023  بلغت الإضافات الجديدة من الألواح الشمسية عالميًا نحو 456  غيغاواط/سنة مع قدرةٍ تراكمية وصلت إلى 1,642  غيغاواط انظر Fig. 1-1  وFig. 1-2، ومن المتوقّع دخول عصر التيراواط قريبًا.

المشهد التنظيمي عالميًا 

• الاتحاد الأوروبي:  لوائح مخصصة لنهاية عمر وحدات PV ضمن إطار WEEE، وجُمِع 48,395  طنًا من مخلفات الوحدات من 18  دولة في 2022
• اليابان:  مسودة تنظيم ديسمبر 2024  لتعزيز المعالجة السليمة قد تشمل إلزامية إعادة التدوير.
• كوريا الجنوبية:  بدء مسؤولية المنتج الممتدة (EPR) للوحدات منذ 2023
• الصين:  تقدّم تقني وممارسات ميدانية مدفوعة بسلسلة حوافز وطنية.
• أستراليا: توقّع برنامج اتحادي إلزامي لـ«رعاية المنتج» لمخلفات أنظمة PV بحلول 2025
• الولايات المتحدة:  لوائح خاصة في بعض الولايات، وعلى المستوى الفدرالي بدأت EPA (10/2023) مسارًا لإدراج وحدات PV ضمن Universal Waste  لتخفيف قيود الجمع والإدارة.
• دول أخرى:  تُدار EoL غالبًا ضمن أطر النفايات العامة مع توجه متزايد نحو سياسات مسرِّعة ودعمم R&D

لماذا إعادة التدوير الآن؟ الأرقام تُجيب

التقديرات المبكرة (تقرير IRENA/Task 12  لعام 2016 ) رجّحت في سيناريو الخسائر المنتظمة وصول مخلفات وحدات PV المتراكمة إلى 1.7  مليون طن في 2030 و60  مليون طن في 2050، بينما قد تصل في سيناريو الخسائر المبكرة إلى 8  ملايين طن في 2030 و78 مليون طن في 2050 (انظر Fig. 1-3).

البحث والتطوير: من فكّ الطبقات إلى القيمة العالية

تركّز مشروعات R&D الحديثة على وحدات الزجاج/سيليكون البلوري وفق سلسلة معالجة من ثلاث مراحل:

1. فكّ الطبقات (Delamination) بأساليب ناشئة: أبرزها السلك الماسي  (Diamond wire cutting)، النفث المائي  (Water-jet cutting)، ومصابيح الأشعّة تحت الحمراء  (Infrared/IR lamps)
2. استرجاع المعادن غالبًا بطرق كيميائية مع مذيبات صديقة للبيئة بديلة للأحماض.
3. تحضير المواد للأسواق مع أهداف معدلات استرجاع ونقاوة لمواد محددة (Si، Ag، الزجاج، البوليمر).
   وتُستكشف أسواق جديدة للسيليكون مثل مادة أنود لبطاريات الليثيوم-أيون والسيليكات المائية (Waterglass)

العوائق الحالية في سلسلة القيمة

• حجوم نفايات ما تزال منخفضة نسبيًا (يصعّب اقتصاديات الحجم).
• قدرات تجارية محدودة للتقنيات على نطاق واسع.
• لوجستيات جمع/نقل غير فعّالة بما يكفي.
• أسواق ناشئة للمواد المسترجعة ⇒ تكلفة مرتفعة/إيراد منخفض لإعادة التدوير حاليًا.

ما الذي يبدّل المعادلة؟

• الانتقال من «فكّ الطبقات فقط» إلى استرجاع شامل لكل المعادن (خصوصًا الفضة والمعادن القيّمة).
• رفع نقاوة المواد المسترجعة لتمكين حلقة مغلقة (من لوح قديم إلى لوح جديد).
• تسريع اللوجستيات عبر أنظمة جمع موحّدة وتمويل للبنية التحتية.
• مواءمة السياسات EPR، معايير تصميم للتدوير، حوافز مع ابتكار تقني لتخفيض الكلفة عبر التقييس والتوسع.
• تنويع المنافذ:  حلقة مغلقة داخل الـPV  أو أسواق بديلة (بطاريات، زجاج متخصّص، كيماويات).

عرض بالأرقام  (Highlights)

• 1,642 غيغاواط: القدرة التراكمية عالميًا حتى نهاية 2023
• 456  غيغاواط/سنة:  إضافات 2023 الجديدة.
• 48,395  طنًا (أوروبا/2022):  مخلفات وحدات مُجمّعة من 18  دولة.
• 2023 : دخول EPR  للوحدات في كوريا الجنوبية.
• 10/2023  : تحرّك EPA  الفدرالي لإدراج وحدات PV ضمن Universal Waste
• 2025 : برنامج اتحادي إلزامي متوقّع في أستراليا.

خاتمة استراتيجية

توحيد لوائح ذكية مع تقنيات ناضجة وأسواق نشطة للمواد المسترجعة هو مفتاح الانتقال من مرحلة «التجارب» إلى قطاعٍ صناعي مربح لإعادة التدوير. خارطة الطريق:

1. تعميم EPR ومعايير تصميم للتدوير،
2. تمويل مراكز تفكيك إقليمية ولوجستيات فعّالة،
3. تحديد حدود نقاوة معيارية تسمح بإعادة إدخال المواد في خلايا ووحدات جديدة،
4. تطوير استخدامات بديلة عالية القيمة لامتصاص المعروض ورفع الربحية.
   بهذه الخطوات، تُحافِظ الخلايا الشمسية على مكانتها كتقانة نظيفة عبر كامل دورة حياتها، وتتحقق دائرية PV على نطاقٍ واسع.

📚 المصدر

IEA PVPS Task 12: Status of PV Module Recycling in IEA PVPS Task 12 Countries, Report IEA-PVPS T12-31:2025, September 2025