Grondstoffen zonnepanelen: zijn ze duurzaam? + Overzicht

Uit welke grondstoffen bestaan zonnepanelen? En zijn deze materialen duurzaam en milieuvriendelijk? Hieronder geven we een handig overzicht van de vier belangrijkste grondstoffen die in zonnepanelen voorkomen. We bespreken ook hoe duurzaam zonnepanelen zijn. Aan het einde van het artikel vind je tot slot nog enkele handige tips die je kunnen helpen bij je keuze van duurzame zonnepanelen. Meer weten?

Ontvang gratis en vrijblijvend offertes

Wat heb ik nodig voor de productie van zonnepanelen? 

Er bestaan meerdere technologieën om zonnepanelen te produceren. Elk van deze technologieën gebruikt verschillende grondstoffen. De meeste technieken hanteren echter aluminium en koper. Naar deze materialen is er bijgevolg de grootste vraag. 

De dominante technologie is op dit moment kristallijn silicium (c-Si). Het neemt ongeveer 95% van de markt voor PV-systemen in. De zonnecellen van de c-Si panelen bestaan uit silicium en zilver.  

Naast c-Si panelen zijn er ook een aantal soorten dunne film panelen: cadmium telluride (CdTe), koper-indium-gallium-diselenide (CIGS) en amorf silicium (a-Si). In deze panelen is het zeldzame metaal indium een belangrijk onderdeel. 

Uit welke grondstoffen bestaat een zonnepaneel?  

Omdat verschillende soorten zonnepanelen elk hun eigen combinatie van grondstoffen hebben, leggen we hieronder enkel de vier belangrijkste grondstoffen van c-Si panelen uit. Kristallijn silicium of c-Si is momenteel de dominante technologie voor zonnepanelen. 

1. Silicium 

Naast zuurstof is silicium het meest voorkomende materiaal in de aardkorst. Daar komt het in de vorm van silica of siliciumdioxide voor. Silicium is een bestanddeel van zand. Omwille van de goede kwaliteiten als halfgeleider, komt het materiaal in verwerkte vorm vaak in elektronica voor. 

De aardkorst bestaat voor 28% uit silicium, wat betekent dat het zeker geen schaars materiaal is. Bovendien is door de ontwikkeling van dunnere wafers de nodige hoeveelheid silicium voor zonnepanelen gehalveerd. In de toekomst zal de productie waarschijnlijk nog minder silicium nodig hebben.

Silicium bestaat bij zonnepanelen meestal uit twee lagen. Door het uv-licht of zonlicht wordt tussen die twee lagen elektrische spanning opgewekt. 

Er is echter ook een nadeel aan het materiaal verbonden: om bruikbaar silicium te krijgen, is een intensief verwerkingsproces vereist. De ruwe silica moet namelijk onder hoge temperaturen verwerkt worden. Dit  proces vraagt veel energie. 

Bovendien kost het opschalen van deze productie heel wat tijd. Het kan 12 tot 42 maanden duren om een siliciumfabriek op te bouwen. Om daarna de productie te laten starten, heb je nog eens 6 maanden nodig. 

2. Aluminium 

Aluminium wordt zowel in de panelen zelf als in de frames en andere bestanddelen gebruikt. Daarom zijn zonnepanelen voor het grootste deel uit aluminium opgebouwd. 

Gelukkig is aluminium met 8% het derde meest voorkomende element in de aardkorst. De inwinning van aluminium gebeurt in de vorm van bauxiet. Na een aantal productieprocessen wordt het materiaal tot slot tot aluminium verwerkt. 

Op het gebied van energietechnologie zijn zonnepanelen de grootste gebruiker van aluminium. 

3. Koper

Ook naar koper is er veel vraag in de zonnepanelensector. Het materiaal is namelijk een goede geleider van zowel warmte als elektriciteit. 

Koper is wel een stuk schaarser dan aluminium en silicium. Het bedraagt slechts 0,006% van de aardkorst. Het goede nieuws is dat we op dit moment grote reserves aan koper hebben. Er wordt zelfs sneller koper in de grond gevonden dan dat we het eruit kunnen halen. 

4. Zilver 

Zilver is de schaarste grondstof van de vier materialen die we hier bespreken. Zilver is samen met silicium een zeer belangrijk onderdeel in de modules van c-Si panelen. 

Over het algemeen wordt zilver als een bijproduct van andere metalen zoals lood, koper en goud gewonnen. De vereiste hoeveelheid zilver voor de productie van de zonnepanelen is al serieus verminderd. In dit geval zelfs met 80%. 

Ontvang gratis advies van professionals

Zijn er voldoende grondstoffen voor de toekomst? 

Omdat de vraag naar zonnepanelen groot is, zijn er bijgevolg ook veel grondstoffen nodig. Op dit moment zijn er geen tekorten voor de vier besproken materialen: 

• Silicium is niet alleen wijdverspreid, het is bovendien in overvloed aanwezig. Het nadeel is dat het inwinnen van silicium een lang en intensief proces is. Bovendien duurt het ook even om silicium in een bruikbare vorm voor zonnepanelen te krijgen. 
• Ook aluminium is in grote hoeveelheden aanwezig. Voor de productie van zonnepanelen hebben we van dit materiaal grote hoeveelheden nodig. Maar ook andere energietransitie producties (denk bijvoorbeeld aan windmolens) vereisen veel aluminium. 
• Koper is een schaarser materiaal dan de twee bovenstaande. Op dit moment wordt koper nog sneller gevonden dan dat het uit de grond gehaald kan worden. Voorlopig hebben we dus nog voldoende. 
• Van zilver hebben we de kleinste hoeveelheden. Maar door verschillende recente ontwikkelingen wordt verwacht dat we in de toekomst zonnepanelen met minder zilver kunnen maken. 

Dit betekent niet dat er nooit een tekort aan grondstoffen zal zijn. Aspecten waarmee nog rekening gehouden moet worden, zijn onder andere: 

• Andere belangrijke technologieën die deze grondstoffen nodig hebben. 
• De geografische verdeling en het politieke gegeven van de grondstoffen. Niet iedereen kan de materialen op een duurzame en toegankelijke manier inwinnen. 

Zijn zonnepanelen duurzaam? 

Hierboven hebben we de vier belangrijkste grondstoffen van C-Si panelen besproken. We zijn echter nog niet ingegaan op het gebied van de duurzaamheid van de materialen zelf en hun productieproces. We bespreken dit hieronder op vier vlakken: de CO2-uitstoot productie, het klimaat, het milieu en de recycling van zonnepanelen. 

1. CO2-uitstoot productie 

Voor siliciumzonnecellen is kwarts, ook wel siliciumdioxide genoemd, nodig. Dit materiaal wordt verpulverd en verhit om uiteindelijk tot silicium te komen. Daarna wordt het opnieuw verhit, gevolgd door een afkoeling. Dit zorgt voor het ontstaan van kristallen. Deze stappen kosten echter heel wat energie en produceren een grote hoeveelheid CO2-uitstoot. 

2. Gevolgen voor het klimaat 

China maakt wereldwijd meer dan 90% van de zonnepanelen. Maar er worden meer fossiele brandstoffen (denk bijvoorbeeld aan steenkool) gebruikt dan in Europa. Daardoor ligt de CO2-uitstoot in China een stuk hoger dan in Europa. Het is onder andere daarom dat de Europese Commissie wil dat Europa een groter aandeel zonnepanelen gaat produceren. 

Door 3 tot 5 jaar stroom op te wekken met een silicium paneel uit China, heeft het ongeveer evenveel CO2-uitstoot bespaard als die tijdens zijn levensduur veroorzaakt. De rest van de lange levensduur (ongeveer 20 jaar) is winst. 

3. Gevolgen voor het milieu: schaarse grondstof en giftige stoffen 

Omdat het uit de grond halen en kristalliseren van silicium een energie-intensief proces is, wordt het daarom enkel op plekken uitgevoerd waar veel goedkope stroom voorhanden is. En dat zijn eigenlijk maar een paar plaatsen in de wereld. 

Naast schaarse grondstoffen of grondstoffen met een energierovend productieproces, zijn er ook enkele giftige stoffen. Denk bijvoorbeeld aan het lood in siliciumpanelen. Gelukkig komen er tijdens het opwekken van stroom met zonnecellen weinig giftige stoffen vrij. Dit is bijvoorbeeld niet het geval bij fossiele brandstoffen. 

Vraag gratis en vrijblijvend offertes aan erkende installateurs

4. Recyclen   

In België moet je oude zonnepanelen apart inzamelen. De installateur van de nieuwe zonnepanelen zal normaal je oude panelen meenemen. Is dit niet het geval, dan kan je de zonnepanelen zelf gaan leveren bij verschillende inzamelpunten. Op de website van de Vlaamse overheid vind je een lijst. 

De organisatie PV Cycle Belgium verzamelt de afgedankte zonnepanelen en recycleert ze. De producenten van zonnepanelen werken met dit beheersorganisme samen. 

De meeste materialen van oude zonnepanelen kunnen teruggewonnen worden. Aluminium, glas, zilver en elektronica-onderdelen uit omvormers zijn gemakkelijk te recyclen. 

Nieuwe zonnepanelen maken op basis van de oude, is jammer genoeg nog niet mogelijk. Een groot deel van de materialen wordt namelijk voor andere doelen ingezet. Als bodemverharder bijvoorbeeld. 

Omdat zonnecellen uit laagjes materiaal bestaan die stevig aan elkaar verlijmd zijn, is het technisch lastig om alle materialen van elkaar te scheiden. Vaak wordt een hakselaar ingezet. Deze machine verandert de vorm van de materialen naar korrels. 

Recycling vermindert in de eerste plaats de milieuvervuilende gevolgen van het uit de grond halen van metaalertsen. Het fijnstof en de zware metalen die tijdens de winning vrijkomen, zorgen namelijk voor heel wat vervuiling en schade. 

4 tips voor duurzame panelen 

Als je van plan bent om binnenkort zonnepanelen aan te kopen, is het een goed idee om rekening te houden met de duurzaamheid van de panelen. Hieronder geven we vier tips die je kunnen helpen een milieubewuste keuze te maken: 

• Let op de materialen. Kies voor zonnepanelen die een glazen achterkant hebben in plaats van plastic. Kies, indien mogelijk, ook voor zonnepanelen die geen aluminium frame hebben. Zo verbruik je minder grondstoffen en productie-energie. 
• Zorg dat je een maximale stroomopbrengst gedurende de hele levensduur hebt. Hoe meer stroomopbrengst, hoe minder CO2-uitstoot per kWh. 
• Kijk ook eens of dunne-filmzonnepanelen een goede optie voor jouw situatie zijn. Die hebben tijdens het productieproces heel wat minder energie nodig. 
• Wil je je zonnepanelen laten vervangen? Zorg er dan voor dat je de oude panelen inlevert zodat ze hergebruikt of gerecycled kunnen worden. 

Ook interessant voor jou: 

Zijn zonnepanelen milieuvriendelijk?

Zonnepanelen zijn goed voor het milieu. Er komen bijvoorbeeld geen milieuvervuilende stoffen of broeikasgassen vrij tijdens het opwekken van duurzame zonne-energie. Om je een idee te geven hoe goed zonnepanelen voor het milieu zijn: met 10 zonnepanelen bespaar je 1.200 kilogram CO2 per jaar. 

Hoe vervuilend is de productie van zonnepanelen? 

De productie en het transport van zonnepanelen stoten inderdaad CO2 uit, maar in verhouding tot de hoeveelheid CO2 die je aan de hand van zonnepanelen kunt besparen, stelt het niet veel voor.

Waar worden zonnepanelen gemaakt? 

China produceert ongeveer 90% van de zonnepanelen wereldwijd. De technologie is daar het meeste ontwikkeld. Ook de productiekosten liggen daar een stuk lager. De overige 10% van de zonnepanelen wordt in andere delen van de wereld geproduceerd. 

Waarom zijn zonnepanelen duurzaam? 

Zonnepanelen zijn duurzaam omdat er tijdens het opwekken van de energie geen milieuvervuilende stoffen of broeikasgassen vrijkomen. Ze leveren veel minder CO2-uitstoot dan bijvoorbeeld grijze stroom uit fossiele bronnen. 

Waar komen grondstoffen zonnepanelen vandaan? 

Een van de grondstoffen, silicium, wordt gewonnen uit zand. Een ander materiaal, aluminium, komt voor in de aardkorst. Aluminium moet gewonnen worden in de vorm van bauxiet. Een derde grondstof, koper, wordt uit gesteenten van de aardkorst gehaald. Een laatste materiaal is zilver. Over het algemeen wordt deze grondstof als een bijproduct van andere metalen zoals lood, koper en goud verkregen. 

Meer weten over grondstoffen zonnepanelen? Vul het offerteformulier in en kom in contact met specialisten 

Wil je meer weten over de grondstoffen die in verschillende soorten zonnepanelen gebruikt worden? Of wil je graag zonnepanelen laten installeren? 

Vul dan gratis en vrijblijvend onderstaand offerteformulier in. Zo kom je in contact met erkende zonnepaneleninstallateurs uit jouw regio. Zij sturen je offertes op met prijsvoorstellen en (extra) diensten.

Door meerdere offertes met elkaar te vergelijken, kan je je beter informeren en uiteindelijk de keuze maken die aan jouw situatie beantwoordt. Bovendien bezit een zonnepanelenspecialist over de juiste kennis zodat de werken op een veilige en correcte manier uitgevoerd worden.