Registration Number
0824U002558, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
03-09-2024
popup.evolution
o
Title
Improving the environmental safety of photovoltaic panel waste management operations
Author
Vadym D. Katenin,
popup.head Alla M. Korohodska
popup.head Nataliia M. Samoilenko
popup.opponent Valentyna O. Yurchenko
popup.opponent Yelizaveta Y. Chernysh
popup.review Inna V. Pitak
popup.review Oleksiy V. Shestopalov
popup.rada
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
Description
Катенін В.Д. Підвищення екологічної безпеки операцій поводження з відходами фотоелектричих панелей. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 «Екологія» (10 – Природничі науки) – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», 2024.
Дисертаційну роботу виконано на кафедрі хімічної техніки та промислової екології Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут».
Об’єкт дослідження – управління відходами сонячних фотоелектричних панелей, що включає операції їх обробки і відновлення та враховує особливості утворення різних типів відходів у воєнний період.
Предметом досліджень – способи та методи підвищення екологічної безпеки операцій управління з відходами фотоелектричних панелей, що формуються під впливом відмінних чинників.
В дисертаційній роботі вирішена важлива науково-практична задача екологічно безпечного ведення операцій управління відходами фотоелектричних панелей, які мають особливі умови походження, включаючи масово утворені в Україні в умовах воєнних дій.
У вступі обґрунтовано вибір теми, актуальність роботи, мету, задачі, об’єкт, предмет та методи дослідження, показано зв’язок з науково-практичною роботою кафедри, визначено наукову новизну та практичне значення результатів.
У першому розділі здійснено аналіз стану сонячної енергетики в світі та Україні, а також обсягів і тенденцій утворення відходів фотоелектричних панелей. Проведено аналіз наукових досліджень щодо складу відходів фотоелектричних панелей. Розглянуто процес формування відходів через зниження ефективності роботи панелей або пошкодження внаслідок воєнних дій. Охарактеризовано систему управління відходами в Україні, зокрема стосовно фотоелектричних панелей. Сформульовано завдання дослідження та шляхи їх вирішення.
У другому розділі проведено вибір та обґрунтування методики дослідження впливу електричних компонентів відходів сонячних фотоелектричних панелей на ґрунт та природні води. Також описано методику підготовки матеріалів і дослідження бетонних композицій з додаванням склобою.
У третьому розділі проаналізовано класифікацію відходів фотоелектричних панелей в Україні за типами утворення та їхній негативний вплив на довкілля. Зокрема, показано, що найбільшу небезпеку становлять відходи панелей, пошкоджені військовою зброєю. Наведено результати досліджень щодо впливу елементів електричної частини відходів на ґрунт і воду, встановлено, що мідні провідники забруднюють ґрунт іонами міді та можуть викликати певний ступінь корозії металу у річковій воді.
У четвертому розділі досліджено запобігання негативній дії відходів фотоелектричних панелей на довкілля через підвищення екологічної безпеки управління відходами. Запропоновано концепцію екологічної безпеки, яка включає блоки пропозицій зі збору, зберігання та переробки відходів. Показано, що для ефективного управління відходами доцільно використовувати метод багатокритеріального аналізу рішень з оцінкою екологічних та економічних ризиків. Запропоновано прогнозну модель утворення відходів на основі динаміки їх формування та потужності сонячної енергетики в Україні.
У п’ятому розділі представлено дослідження щодо можливості використання склобою відходів панелей для рециклінгу. Зокрема, розглянуто застосування склобою для часткової заміни цементу та для повної заміни природного заповнювача у складах обважених та важких бетонів, придатних для створення конструкцій загальнобудівельного та спеціального призначення.
За висновками щодо ефективності дисертаційного дослідження відзначені такі наукові результати:
1. Вперше охарактеризовано та класифіковано утворення відходів сонячних фотоелектричних панелей в Україні у воєнний період, а також визначені особливості відходів, уражених військовою зброєю;
2. Вперше визначено і доведено, що відходи c-Si панелей, які найбільш
використовуються у світі та в Україні, при пошкодженні військовою зброєю забруднюють ґрунти іонами міді та можуть бути потенційним джерелом забруднення природних водойм;
3. Набула розвитку концепція підвищення ефективності діяльності із запобігання та зменшення шкідливого впливу на довкілля операцій поводження з відходами сонячних фотоелектричних панелей, що узгоджується з національною стратегією управління відходами в Україні;
4. Набуло розвитку прогнозування утворення відходів фотоелектричних панелей, що базується на динаміці їх формування та потужності сонячних електростанцій в Україні;
5. Удосконалено метод багатокритеріального аналізу для оцінки екологічного ризику, який визначає екологічно безпечні шляхи використання відходів сонячних фотоелектричних панелей;
6. Набуло розвитку теоретичне обґрунтування та експериментальне доведення можливості рециклінгу скла відходів сонячних фотоелектричних панелей для часткової заміни цементу та для повної заміни природного наповнювача у складах обважених та важких бетонів за рахунок їх матричної спорідненості.
Registration Date
2024-07-12
popup.nrat_date
2024-07-12 / 2026-07-01
