GReAT: Glass Recycling Advanced Technology-The concept on the global optimal glass and ceramics recycling system-Technical feasibility of recycling PV panel glass to ceramics and tiles

ガラス最先端再資源化技術- ガラスリサイクルの全体最適コンセプトの紹介- 太陽光モジュールガラスのセラミックス・タイルへのリサイクルの技術適用可能性

DGE-METI WG ON NEW ENERGY SYSTEM
Feb.11th,2020 @Grenoble, France
The Glass Recycling Committee of Japan
ガラス再資源化協議会
Chairperson SO KATO
代表幹事 加藤 聡
1

Objectives oｆ GReAT PJ
GReATプロジェクトの目的① Develop for the abolished glass and build integrated recycling model system
廃ガラスの技術開発、統合化したガラス再資源化の循環型モデルシステムの構築



分離技術
中間処理技術
運搬技術
原料加工技術
ガラス再資源化製造技術② GreAT build model of effective supply chain managed on basis of commerce.
上流（廃ガラス収集）から下流（ガラス再資源化商品の開発・製造）を通し、商業ベースで成立つ効率的なサプライチェーンのモデルの構築
2

The waste which a project intends for GReAT
GReATプロジェクトが対象とする廃棄物
 Home Appliance Recycling Law
GML 家電リサイクル法
 Law for the Recycling of End-of-Life Vehicle GMV 自動車リサイクル法
 Home Appliance Recycling
GME 家電リサイクル法関連
 Construction Material Recycling Law
GMPV 建設リサイクル法 (?)
 Construction Material Recycling Law
GMA 建設リサイクル法
 Construction Material Recycling Law
GMF 建設リサイクル法

3GML

GMPV

GMF

GMVGME

GMC

GMA

Glass categoryガラスの用途分野種類
G-material ジーマテリアルを用途分野にＧＭＢ～ＧＭＱの種類別に分け受け入れ

G-material category ジーマテリアルの種類
GMB

Bottleビンガラス

GMA

Architectural
建築ガラス

GMV

Vehicle
自動車ガラス

GMF

Fluorescent
蛍光灯ガラス

GML

Liquid crystal
液晶板ガラス

GMPV

Photovoltaic
太陽光ガラス

GME

Electron tube
電子管ガラス

GMM

Medical
医療用ガラス

GMP

Planter
工芸用ガラス

GMC

Ceramic
ｾﾗﾐｯｸガラス

GMT

Table ware
食器ガラス

GMFI

Fiber
繊維ガラス

GMO

Optical
光学ガラス

GMQ

Quartz
石英ガラス

Glass category ガラスの種類

4

Lead 鉛SodaBolisilicate
ｿｰﾀﾞ石灰ﾎｳ珪酸

Sodalime
ソーダ石灰

Silicic acid
珪酸塩

MediumBorosilicate
中性ﾎｳ珪酸Borosilicate
ホウ珪酸

Soda alumina
Borocilicate
石灰ｱﾙﾐﾉﾎｳ
珪酸Aluminosilicate
ｱﾙﾐﾉ珪酸Alumina
Borosilicate
ｱﾙﾐﾉﾎｳ珪酸

Quartz石英

Non alkali
無アルカリOthers
その他Expected Disposal Volume of the End-of-Life Facilities for PV Module

太陽電池モジュールの排出見込
Estimation of the future disposal volume of PV module5

出典：太陽光発電設備等のリユース・リサイクル・適正処分に関する報告書の抜粋

Recycling action of the disposal PV module by Trina & GRCJ

トリナとGRCJの廃棄太陽電池モジュールのリサイクル取組み
Acceptance of waste PV modules
For the waste PV modules discharged by the storm rainfall in Nishinihon area.

GRCJ manages collection and recycling among members of GRCJ
because Torinasolar is also a member.

6Press release July 2018 by Torinasolar
出典：トリナ・ソーラー プレスリリース 2018年7月

Overall optimum of aiming GReAT project
GReATプロジェクトの目指す全体最適
Supply-Demandbalance
需給量Composition・Color成分・色Impurity contents
不純物濃度Transportation distance
輸送距離7Oxide-based ceramics like almost same glass composition are includedin the overall optimum evaluation
ガラスに組成（SiO2-CaO系セラミック）の類似した酸化物系セラミック類も全体最適の評価対象内に含める

Recycling of glass cullet should be considered within familymaterials (glasses and other oxide-based ceramics)
GMP

GMA

Refractor Plastery
Abrasive
wheel
Iron and Cemen
steel slagt

GMB

GMFI420 kt reduction

Optimal recycling
among oxide-based
ceramics
Recovery of
2.3 mil. t-cullet
waste glass
680 kt-CO2
from ELV
96 kt-cullet
27 kt-CO2

Overall
optimalrecycling
amongstoxide-based
ceramics
Refractor
y8

Iron andsteel slag

・ EoL-LCD glass (Home Appliance Recycling Law)
・ EoL-CRT glass (Home Appliance Recycling Law)
・ ELV glass (Automobile Recycling Law)
・ EoL-PV glass (Construction Recycling Law)
・ EoL-architectural glass (Const. Recycling Law)
・ EoL-fluorescent bulb (Const. Recycling Law)
・ EoL-plateware, etc.

GMCpotteryandporcelain
GMC
Tile

1.2 mil. t reduction
Glass to glass
optimal recycling
1.5 mil. t-cullet
170 kt-CO2

Lime stone

Silica stoneand sandEnergy saving in glass

Dolomiteproduction by using cullet

FeldsparRecovery ofwaste glassfrom EoL-PV
30 kt-cullet
94 kt-CO2
GMV

GME

GMF

GMPV

Clay

GMB
GMC
GMC
Tile

GML
GMA

Ministry of Environment

Project to construct a low-carbon electricity system
by Reused LiB and Reused PV modules

Schematic illustration on the Project
Capacity: over 70%
on the average

Waste PV modules
Reused PV modules

Waste EV
Reused LiB9Capacity: over 70%
on the averageRecycling example of PV module by Veolia
ベオリア社の太陽光モジュールリサイクル実例

10

Recycling example of PV module by FIRST SOLAR
ファーストソーラー社の太陽光モジュールリサイクル実例

More than 90% of semiconductor and glass are recycled
11

Recycling test
1. Waste PV panels procurement
2. Recycle of cullet to Ceramic tiles
3. Recycle of cullet to tiles

121. Waste PV panels procurement3335 units of Waste PV panels which accounts for 51
tonnes are recovered as specimens.
Period# of pallet# of Waste PV unit
Weight of waste ＰＶ [kg]Single crystal [Unit]
Semi- Multi-crystal [Unit]
cond- Thin film/composite [Unit]
uctor
Unknown [Unit]
Total [Unit]

FY2018FY2019Apr-Dec Jan～Mar80
38423,335
1,0262,309(e)51,270 15,773※1 (e)35,497※21075651
1,139796
343
9092,080
174
1,906
3,335
1,026
2,309

FY 2018*1 PVパネル総重量は、搬入時に計測しておらず、ハリタ金属射水リサイクルセンターにて破砕試験を実施した時点で計測された正味重量*2 2019年搬入分のPVパネル総重量は、計測しておらず、2018年の搬入分の1枚当たり重量を用いて総重量を推計した値

13１．試験用廃PVパネルの調達
procurement of waste PV
搬入廃PVパネルの一例（2018年7月13日搬入分）
Manufacturers

ModelSemiconductor

1234567シャープシャープ
シャープシャープシャープシャープ
東芝
東芝

8

フジプレアム9サンテックサンテック

NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
TA-60P255WA/E
TA-60P255WA/E
FMC-175
unknown(54cells)
unknown(72cells)
JKM260PP-60-J
TSM260PC05A
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H
NE-L0A1H

Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Unknown
Unknown
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C
Multi-C

101112131415161714

JINKOソーラ

トリナソーラー

シャープ
シャープ
シャープ
シャープ
シャープ
シャープ
シャープ

Unitweight# Unit
3030
30
30
30
2030
1411423
630
30
30
30
30
30
30

Lifespan[Years]141414
14
14
14
22new
44
5414
14
14
14
14
14
14

2．Recycle to Ceramic tiles
Waste PV panels+ 10 mm

Primary shredding and Sieve separation

Metals, EVA, etc.

Metals, glass, few EVA, etc.

Magnetic separation

Magnetic separation

Eddy current separation

Eddy current separation

EVAMetals
Electric pulse fragmentation

Sieve and gravity
separatorsWet table
separator

Glass, EVA (#0)

MetalsIntensive mixer

Sieve and gravity
separators

Wet table
separator#3, 4#5, 6Metals
MetalsEVA
EVA
Odd numbers: lower quality of EVA
Even numbers: higher liberation rate of glass#7, 8Metals
EVA

#1, 2
Metals
EVA
15- several mmMelting test溶融試験

600℃

各ガラス試料0～8を電気炉にて溶解
Melting specimens #0 to 8 in a furnace.
700℃

焼成前の試料0～8の試料外観
Appearance of specimens as prepared
800℃

900℃

1000℃
16Composition test (配合試験）
The normal cray is mixed with specimens at a ratio of 50% andmilled until getting slurry which is dried, pulverized, molded, andcalcined. The condition of calcination is 100℃/10 min., keeping at
the designated temperature during 30 min., and quenched in air.
各ガラス試料0～8と、通常タイル原料で使用している粘土を、各50％で調合を行い、ポットミルにて砕摩した。出来上がったスラリーを乾燥し、粉砕、成型、電気炉にて焼成した。焼成条件は、昇温は100℃/10分、設定温度にて30分のキープの後、空冷した。

17３．Recycle to tiles
Appearance of specimen as
raw materials for tiles

Appearance of the specimen
as melted

Composition of the specimen
Weight ｇPortion％18Glass
482.0
96.4%

Metals8.01.6%

Polymer &elastomer
8.3
1.7%

Sheet
etc.
1.0
0.2%

Total
499.3
99.9%

Preparation of raw materials for tiles
Mix ratios
unit: %
磁器質タイル
Porcelain tile
透水タイル
Percolation tile

選別粉砕G
Liberatedpowder glass

タイルセルベンPotsherd

バインダー
Binder－60

13手動成型機
Hand molding machine

19

タイルSP紛
Tile ＳＰ
power

20－

20
74

13

成型試料
Molded specimens

本試験において焼成されたタイル
Calcined Tiles in this test
磁器質タイル
Porcelain tiles

20

透水タイル
Percolation tiles

Conclusions[Draft] glass recycling roadmap
Applicationof culletTiles

Glass wool

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IssuesComercialization～2 years

Coloration by impurity
Relationship between cullet
contents and properties
Influence of impurity to the ～5 years
process of spinner

CementInfluence of cullet in alkali- ～10 years
aggregation reaction

Flat glass

Complete liberation technology 5 ～years

15Thank you
有難うございます

GRCJ renewed homepages as follows:
ガラス再資源化協議会（GRCJ）のホームページをリニューアルしました

http://www.grcj.jp/index.html

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