Pengunaan fotovoltaik (PV) surya atau solar cell telah tumbuh pada tingkat tertinggi di tahun 2000-an.
Banyak negara menempatkan pembangkit surya, untuk mengurangi pemakaian energi fosil.
Seiring meningkatnya pasar PV global, volume panel PV bekas di masa mendatang diperkirakan meningkat, dan sejumlah besar limbah tahunan harus di antisipasi pada awal tahun 2030-an.
Tumbuhnya panel PV bekas menghadirkan tantangan bagi lingkungan, tetapi peluang yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan menciptakan nilai sampah dan pengolahan ekonomi membentuk usaha daur ulang.
Laporan dari badan energi IRENA dan program badan energi surya IEA-PVPS.
Mengambarkan proyeksi pertama volume limbah panel PV hingga tahun 2050.
Rata rata usia panel surya dapat bekerja baik sampai 30 tahun. Setelah itu kekuatan energi listrik yang dihasilkan dari panel surya akan menurun.
Kisaran penurunan antara 70-60% dari kemampuan panel baru.
Di satu sisi, industri pembangkit akan menganti panel lama untuk beralih ke panel generasi baru. Untuk memaksimalkan output energi yang dihasilkan.
Angka perkiraan pemakaian panel surya yang sudah digunakan sekarang, akan menjadi barang bekas selama rentang tahun 2050
China terbesar menganti panel surya lama, disusul US dan Jepang, serta India.
Dalam perkiraan
Irena, sekitar 78 juta ton bahan baku dan komponen menjadi sampah berharga sampai tahun 2050.
Jika dikembalikan sepenuhnya ke ekonomi atau diproses kembai, nilai bahan yang dapat dipulihkan melebihi USD 15 miliar.
Minimum bila panel bekas harus diolah kembali untuk diambil bagian yang dapat digunakan.
Sektor-sektor seperti daur ulang panel surya bekas menjadi penting dalam transisi dunia masa depan dengan energi terbarukan yang berkelanjutan.
Setidaknya layak dilakukan secara ekonomi, seiring pemakaian yang semakin meningkat dan di olah kembali.
Untuk membuka pemanfaatan industri PV setelah masa pakai berakhir.
Dibutuhkan kebijaksanaan baru yang mungkin dilakukan di setiap negara atau wilayah.
Di tahun 2050, bila sampah panel dapat di daur ulang dapat membantu pembuatan 2 miliar panel baru lain.
Sekarang semua orang berbicara menghasilkan energi hijau, kedepan harus dipikirkan bagaimana mengelola sampah energi terbarukan dengan baik.
Tidak kembali seperti masa lalu, ketika plastik digunakan. Saat ini sudah menjadi masalah besar bagi Bumi.
Atau genap 100 tahun sejak pengunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan pengerak mesin, sekarang sudah menganggu iklim Bumi dengan peningkatan emisi karbon.
Mengingat perubahan energi terbarukan saat ini terlihat sangat cepat.
Banyak tim peneliti mulai mengantisipasi sampahnya nanti, dan memikirkan untuk dikelola sebaik mungkin.
Sebagian komponen dapat didaur ulang kembali dibanding dihancurkan lalu dibuang saja, menjadi sampah yang mencemarkan lingkungan.
Tahun 2020, diperkirakan 100 miliar ton material yang di ektrasi dari bahan Bumi untuk kebutuhan energi terbarukan.
Dan hanya 8,6% kembali ke perekonomian untuk dimanfaatkan.
Limbah elektronik dari barang bekasberbeda dengan panel surya, yang kita temukan pada smarpthone, computer, notebook, TV dan lainnya.
Salah satu tipe limbah yang terus meningkat paling pesat di Bumi. Sekitar 53,6 juta ton dihasilkan pada tahun 2019 secara global.
Badan Giraffe Innovation yang bekerja dengan Swansea University mencatat dari 1,6 metrik ton limbah elektronik dihasilkan di Inggris pada tahun 2019.
Mengapa sampah tersebut tidak dapat didaur ulang atau di ektrasi kembali.
Kendala saat ini dari kurangnya infrastruktur daur ulang, desain yang buruk dari produk elektronik dan akhir masa pakai serta inefisiensi dalam proses daur ulang.
Sebagian besar bahan penting yang terkandung dalam limbah tersebut akhirnya hilang terbuang begitu saja.
Salah satu masalah disain produk elektronik, pabrikan cenderung menempelkan semuanya menjadi satu.
Membuat pengolahan sampah hanya memilih opsi dengan menghancurkan produk bekas menjadi potongan kecil.
Hal tersebut membuat proses daur ulang sangat sulit memisahkan barang yang masih berharga.
Dibutuhkan peralatan canggih dan efisien untuk memilah apa yang masih dapat dimanfaatkan. Khususnya mengambil kembali material langka dari barang bekas.
Beberapa bahan yang dapat di ekstrakChip berisikan elemen Au, AG, PD, dan W.
Resistor dan kapasitor mengandung beberapa elemen dari ag, pd, ir, ru, co, sb, y
Kuning ditandai sebagai elemen Au, Merah adalah Kobal, Coklat dengan Iridium
Contoh, sebuah konektor HDMI atau PCI board mengandung elemen tembaga (Cu).
Bagian antena dengan pelapis, memiliki elemen emas (Au) untuk melapis tembaga. Emas walau jumlahnya diperkirakan cukup banyak di bawah bumi, tapi salah satu materi langka untuk di tambang di permukaan dan harganya terus meningkat.

Proses daur ulang komponen elektronik saat ini sangat sulit.
Tim
peneliti melakukan tes mengupas komponen elektronik bekas untuk mengambil material yang ada.
PCB perlu pemanas untuk melepas komponen di atas board untuk melunakan bekas solder.
Dibutuhkan Suhu 200 derajat melelehkan timah solder.
Beberapa produk yang dapat diambil langsung.
Microwave, memiliki komponen yang di daur ulang. dari ring magnit, ferrite.
Harddisk, bagian PCB, coil dan magnet.
Set top box, LED dan komponen SMD
Laptop, PCB, baterai
Bahan kritis yang teridentifikasi dalam sampel
Antimon (Sb) dalam bentuk plastik & banyak bagian dari SMD, mungkin Sb2O3 (Sb Stibium) untuk mengisi / menutup IC
Katoda Cobalt (Co) LIB; bahan ferit magnetik magnetron; Resistor dan induktor chip SMD.
Gallium (Ga) di LED, mirip sifatnya seperti aluminium
Casing laptop magnesium (Mg) Mg-alloy
Niobium (Nb) Beberapa MLCC dan SMD induktor
Tantalum (Ta) SMD Ta-kapasitor
Tungsten (W) unit IC
Yttrium (Y) CCFLs fosfor dan MLCC SMDs
Neodymium (Nd) NdFeB (NIB) dari magnet HDD dan speaker ponsel
Iridium (Ir) beberapa di komponen MLCC
Rutenium (Ru) Chip resistor dan susunan chip SMD
Palladium (Pd) Au-paduan kontak, solder, banyak SMD (resistor chip, IC, MLCC & susunan chip)
LED Emas (Au), lapisan paduan pada kontak dan langsung pada PCB, banyak SMD (IC, transistor, susunan chip)
Perak (Ag) SMD: IC, resistor chip, MLCC, transistor, kapasitor Ta, susunan chip & induktor
Bahan tambang yang langka di BumiLanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), scandium (Sc), and yttrium (Y).
Sementara menjadi bahan langka yang digunakan industri untuk memproduksi komponen elektronik.
Hanya beberapa negara yang menghasilkan bahan langka tersebut.
Cadangan bahan tambang langka atau REE yang dimiliki di setiap negara
Negara |
Produksi tambang 2020 |
Cadangan |
% of Total Cadangan |
China |
140,000 |
44,000,000 |
38.0% |
Vietnam |
1,000 |
22,000,000 |
19.0% |
Brazil |
1,000 |
21,000,000 |
18.1% |
Russia |
2,700 |
12,000,000 |
10.4% |
India |
3,000 |
6,900,000 |
6.0% |
Australia |
17,000 |
4,100,000 |
3.5% |
United States |
38,000 |
1,500,000 |
1.3% |
Burma |
30,000 |
N/A |
N/A |
Madagascar |
8,000 |
N/A |
N/A |
Thailand |
2,000 |
N/A |
N/A |
Burundi |
500 |
N/A |
N/A |
Negara lain |
100 |
310,000 |
0.3% |
Greenland |
Belum ditambang |
1,500,000 |
1.3% |
Tanzania |
Belum ditambang |
890,000 |
0.8% |
Canada |
Belum ditambang |
830,000 |
0.7% |
South Africa |
Belum ditambang |
790,000 |
0.7% |
World Total |
243,300 |
115,820,000 |
100% |
Dalam industri pertambangan yang langka, dominasi China bukanlah kebetulan.
Dengan penelitian dan kebijakan industri selama bertahun-tahun membantu negara mengembangkan posisi unggul di pasar.
Sekarang negara tersebut memiliki kemampuan untuk mengontrol produksi dan ketersediaan global logam berharga ini.
Mineral Lithium di produksi menjadi baterai di dalam negeri.
Panasonic membangun pabrik Li-ion Panasonic Automotive Energy Dalian Co China (20117)
Samsung SDI di Xian dan Tianjin (2018)
LG Chem di Nanjing.
Desain yang lebih baik untuk akhir masa pakai, infrastruktur pemrosesan dan daur ulang yang lebih besar diperlukan untuk mengekstrak dan menggunakan kembali material sampai, agar mengadopsi pendekatan ekonomi recycle.
Produsen juga dapat melakukan perubahan, memberi manfaat bagi konsumen ketika mereka mendapatkan produk yang bertahan lebih lama, atau setidaknya dapat di upgrade dan diperbaiki.
Kedepan tidak berbicara energi terbarukan, perangkat hemat energi, dan produk ramah lingkungan.
Sampah setelah masa pakai produk juga perlu direncanakan.
Dan sampah tidak lagi sebagai kotoran, melainkan sumber daya yang dapat dimanfaatkan kembali untuk masyarakat.