TNO heeft een lasertechnologie ontwikkeld waarmee afgedankte zonnepanelen gecontroleerd uit elkaar gehaald kunnen worden. Volgens de onderzoeksorganisatie kan daarmee meer dan 99 procent van het gebruikte zilver en hoogzuiver silicium worden teruggewonnen. De techniek is na drie jaar onderzoek de verkennende fase voorbij en wordt nu voorbereid op toepassing in industriële recyclingketens.

De ontwikkeling komt op een moment waarop de Nederlandse afvalstroom van zonnepanelen naar verwachting snel zal groeien. Stichting OPEN schreef eerder dat de stroom afgedankte panelen vanaf 2027 fors toeneemt, met in 2030 alleen al 500.000 panelen per jaar. 

Zonnepanelen zijn ontworpen om minstens 25 jaar mee te gaan. Die lange levensduur maakt ze betrouwbaar in gebruik, maar lastig te recyclen. Glas, zonnecellen en kunststoffen zijn stevig met elkaar verbonden door encapsulanten: lijmlagen die de cellen beschermen tegen vocht, hitte en mechanische belasting.

Bij bestaande recyclingmethoden worden zonnepanelen vaak vermalen of sterk verhit. Daardoor worden vooral bulkstromen zoals glas en aluminium teruggewonnen, terwijl waardevolle materialen als zilver en hoogwaardig silicium verloren kunnen gaan of vervuild raken. TNO stelt dat zijn laserproces die scheiding verfijnder kan uitvoeren.

De technologie richt zich op delaminatie: het losmaken van de verschillende lagen in een zonnepaneel. De laser verzwakt de hechting tussen de lijmlaag en de zonnecel, zodat de lagen gecontroleerd van elkaar kunnen worden gescheiden. Volgens TNO blijft het glas daarbij intact en komen de zonnecellen vrijwel zonder lijmresten vrij.

Het energieverbruik zou volgens de onderzoeksorganisatie onder de 1 kilowattuur per module liggen. Ter vergelijking noemt TNO voor pyrolyse, waarbij panelen sterk worden verhit, een verbruik van 25 kilowattuur per module. Die vergelijking is nog een onderzoeksclaim; voor grootschalige toepassing moet blijken hoe het proces presteert in een industriële recyclinglijn.

De economische waarde zit vooral in zilver en silicium. TNO stelt dat in 2024 ongeveer een kwart van het wereldwijd gewonnen zilver werd gebruikt voor zonnepanelen. Door de groei van zonne-energie neemt de druk op die grondstof toe. Ook hoogzuiver silicium kan volgens TNO opnieuw worden ingezet, bijvoorbeeld in batterijen of nieuwe zonnecellen.

“Deze lasertechnologie kan een goudmijn aan grondstoffen opleveren. Tegen 2030 wordt in Europa namelijk een aanzienlijke hoeveelheid afgedankte zonnepanelen verwacht. Momenteel gaat circa 25% van het wereldwijd gewonnen zilver naar zonnepanelen, terwijl de vraag blijft groeien. Naast zilver bevat een zonnepaneel ook hoogwaardig silicium, dat binnen Europa opnieuw kan worden ingezet, bijvoorbeeld in batterijen of nieuwe zonnecellen. Meer dan 99 procent van het gebruikte zilver en hoogzuiver silicium kan worden teruggewonnen. Door de hoge kwaliteit en waarde van de teruggewonnen materialen kan recycling uitgroeien van een kostenpost tot een winstgevend proces”, zegt Mirjam Theelen, onderzoeksleider bij TNO.

De stap naar industriële toepassing moet nog worden gezet. TNO meldt dat in het lab vrijwel alle gangbare typen zonnepanelen succesvol zijn ontmanteld. De onderzoeksorganisatie test nu met partners hoe de lasertechnologie kan worden geïntegreerd in bestaande en toekomstige recyclingketens.