Jak możemy poprawić równowagę ekologiczną przemysłu szkła płaskiego?
Podczas 33. spotkania Branżowej Grupy Roboczej ds. Badań i Technologii w kwietniu 2023 r. trzech ekspertów z przemysłu szklarskiego i instytutów badawczych przedstawiło opracowania poświęcone tematom zrównoważonego rozwoju i redukcji emisji CO2 w odniesieniu do zmian klimatu.
Poszczególne prezentacje dotyczyły zrównoważonego rozwoju w branży budowlanej, ponownego wykorzystania szkła płaskiego za pomocą IG2Pieces (maszyna, która oddziela elementy szyb zespolonych od ramek dystansowych – odcina krawędzie szyby umożliwiając uzyskanie w dużej mierze nienaruszonych tafli szkła przy jednoczesnym zachowaniu prawie maksymalnych rozmiarów tafli szkła) oraz recyklingu modułów fotowoltaicznych.
Certyfikaty budowlane zyskują na znaczeniu Instytut ift w Rosenheim klasyfikuje wyroby i pomaga w wystawianiu Deklaracji Środowiskowej Produktu (Environmental Product Declaration EPD) – głównego dokumentu oceny ekologiczności produktów na potrzeby certyfikacji zrównoważonego budownictwa. Certyfikaty nie są jeszcze koniecznością, ale stają się coraz ważniejsze, ponieważ zwiększają wartość budynku, oszczędzają zasoby i zmniejszają koszty cyklu życia.
Na całym świecie istnieje kilka systemów certyfikacji, które analizują różne kryteria zrównoważonego rozwoju. Przykładami takich systemów certyfikacji są BNB opracowane przez niemieckie ministerstwo (system oceny zrównoważonego budownictwa), LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) przygotowany przez US Green Building Council (USGBC) oraz system certyfikacji BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) stworzony w Wielkiej Brytanii już w 1990 roku i znowelizowany w 2008 roku.
Ogólne normy EN ISO 14025 Etykiety i deklaracje środowiskowe – Deklaracje środowiskowe III typu – Zasady i procedury i EN 15804 Zrównoważenie obiektów budowlanych – Deklaracje środowiskowe wyrobu – Podstawowe zasady kategoryzacji wyrobów budowlanych mają zastosowanie do EPD produktów ze szkła płaskiego w sektorze budowlanym – ale tylko w ograniczonym zakresie, ponieważ niektóre moduły nie mają zastosowania do produktów szklanych.
Ponadto istnieją pewne specyfikacje z normy produktowej EN 17074 Szkło w budownictwie – Deklaracja środowiskowa wyrobu – Zasady kategoryzacji wyrobów dla wyrobów ze szkła płaskiego.
Nowe sposoby recyklingu szkła płaskiego
Jeśli oszacować globalną emisję CO2 związaną z produkcją szkła płaskiego, zgodnie z IPCC (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu), w 2021 r. konieczne byłoby zalesienie 300 000 km2, aby zrekompensować emisje CO2. Odpowiada to w przy bliżeniu całkowitej powierzchni Włoch. Emisję tę można by znacznie zmniejszyć, gdyby przemysł mógł ponownie wykorzystywać zużyte okna.
Szkło architektoniczne/fasadowe i szyby okienne są częściowo poddawane recyklingowi, ale niestety bardzo niewiele z nich jest poddawanych temu procesowi w obiegu zamkniętym – w tym przypadku stłuczka szklana z szyb staje się ponownie szkłem płaskim. Badanie przeprowadzone w 2019 r. przez Niemieckie Stowarzyszenie Szkła Płaskiego pokazuje, że tylko około sześciu procent wyprodukowanego szkła płaskiego, które opuszcza zakład producenta, jest również zawracane do pieca do szkła płaskiego.
Firma Hegla New Technology GmbH z powodzeniem zaproponowała zupełnie nowe podejście do możliwości ponownego wykorzystania wysokiej jakości szkła płaskiego i opracowała własną koncepcję w tym zakresie. Według firmy jest to podejście holistyczne, które daje możliwość rozłożenia szyby zespolonej na części (oddzielne komponenty) bez konieczności cięcia lub zbicia/łamania szyb.
Oznacza to, że całe tafle szkła mogą być ponownie wykorzystane. IG2Pieces to nazwa pierwszego kamienia milowego, autorstwa firmy Hegla, na drodze do bardziej zrównoważonego rozwoju w branży szkła płaskiego, który jest obecnie testowany przez partnera rozwojowego AGC Europe. Rozkłada on izolacyjne szyby zespolone na poszczególne komponenty, zachowując przy tym format szkła.
To urządzenie z dobrym frakcjonowaniem wytwarza już „oczyszczone” szkło odpadowe do topienia w piecu do szkła płaskiego, a także materiał „z drugiej ręki”, który można ponownie wykorzystać w kolejnych zastosowaniach, takich jak okna, półki lub inne komponenty. Koncepcja ta obejmuje kolejne etapy przetwarzania, które muszą jeszcze zostać dopracowane.
Równolegle do tych zmian, firmy rozbiórkowe będą musiały w przyszłości opracować system starannego wyjmowania szyb lub innych szklanych elementów z budynków - bez ich rozbijania. W tym przypadku konieczne jest stworzenie nowej świadomości i wdrożenie nowych procesów.
Recykling modułów fotowoltaicznych jest wciąż w powijakach
Obecnie nie ma specjalnych zakładów przetwarzania modułów fotowoltaicznych na skalę przemysłową. Procesy są podobne do ponownego przetwarzania szkła płaskiego. Główne wyzwania to oddzielenie warstw laminowanych i materiału hermetyzującego (np. silikonu). Projekt badawczy „PVRe2 – zrównoważona fotowoltaika” intensywnie zajmował się optymalizacją procesów recyklingu modułów fotowoltaicznych.
Nadrzędnym celem tego projektu było zwiększenie trwałości wytwarzania energii elektrycznej poprzez, na przykład zwiększenie możliwości recyklingu modułów, dzieki wykorzystamiu odpowiednich środków w zakresie ekoprojektowania, stosowanie rozwiązań naprawczych, by przedłużyć trwałość modułu PV i ustanowienie wyższej jakości procesów recyklingu. Jeśli chodzi o recykling, naukowcy stanęli przed podobnymi problemami, jak w przemyśle szkła płaskiego.
Obecnie recykling można przeprowadzić jedynie poprzez kruszenie i separację/ oddzielanie, dlatego też prowadzone są badania nad różnymi metodami czystego oddzielania komponentów całych modułów.
W tym celu zbadano procesy takie, jak frezowanie, cięcie strumieniem wody lub cięcie/piłowanie cienkowarstwowe. W zależności od procesu, ważne jest, aby wcześniej znać grubość warstw poszczególnych elementów modułu lub wiedzieć, w jaki sposób zastosowana technologia instalacji może poradzić sobie z ewentualnym pęknięciem szkła. Inną opcją jest termiczne oddzielenie warstw, ale stwarza to wyzwania pod względem składu i oddziaływania powstających gazów odlotowych.
Jeśli chodzi o środki dotyczące ekoprojektu dla szkła wykazano, że nie przynoszą one żadnej znaczącej poprawy w obecnych procesach recyklingu i odzysku. Tylko zamknięty obieg może osiągnąć lepsze wyniki oceny i tylko bardziej szczegółowe procesy recyklingu doprowadzą do wyższego (materiałowego) wskaźnika odzysku materiałów z modułów fotowoltaicznych.
Ważne linki: https://vdma.org/glass-technology
źródło: VDMA
