Сита и нержавеющая сталь улучшают переработку солнечных панелей

20 июля 2023 г.

Эллен Фиддиан — научный журналист Cosmos. Она имеет степень бакалавра (с отличием) в области химии и научных коммуникаций, а также степень магистра в области научной коммуникации, полученные в Австралийском национальном университете.

Команда австралийских инженеров разработала более эффективный способ переработки солнечных батарей.

Солнечные фотоэлектрические панели (PV) представляют собой смеси стекла, металлов, кремния и пластика, что затрудняет их переработку.

Этот новый процесс, который только что был запатентован, позволяет отделить 99% компонентов фотоэлектрических модулей.

Профессор Янсонг Шен описывает переработку солнечных панелей как «очень острую и неотложную проблему, поскольку срок службы панелей первого поколения подходит к концу».

Шен — руководитель исследовательской лаборатории ProMO в Университете Нового Южного Уэльса, которая разработала этот процесс.

«Мы хотим повторно использовать и перерабатывать эти панели, но на данный момент очень ограничены исследования и очень ограничены технологии, которые позволяют нам делать это эффективно и не допускать их простого попадания на свалку».

Шен и его коллеги потратили три года на разработку этой техники.

Сначала они снимают алюминиевую и стеклянную раму, оставляя солнечные элементы, которые представляют собой смесь кремния и различных металлов, включая серебро.

«Следующим шагом является разрушение панели и разделение материала внутри солнечного элемента, и это в настоящее время является одним из ключевых узких мест для всей системы», — говорит Шен.

«Если у нас нет простого метода высокоабразивного разделения, мы не сможем эффективно перейти к третьему этапу, который заключается в восстановлении различного материала, который был отделен, и возможности его повторного использования.

«Ключом к нашему новому процессу является добавление вспомогательных устройств для просеивания, которые помогают дробить солнечные элементы на более мелкие частицы, обеспечивая лучшее разделение всех компонентов. Это значительно облегчает извлечение важных элементов, таких как серебро, содержащееся в солнечных элементах».

Команда использует шарики и сита из нержавеющей стали внутри вибрирующего контейнера, чтобы отделить части каждой клетки.

Процесс занимает всего от пяти до 15 минут.

«Мы потратили около трех или четырех месяцев на работу над этим элементом, а также тестировали его с помощью приспособлений для просеивания, сделанных из глины или пластика», — говорит Ченгсун Хэ, кандидат магистратуры в лаборатории.

«Мы можем использовать вспомогательные приспособления для просеивания разного размера на разных этапах процесса. Основная цель состоит в том, чтобы гарантировать, что все частицы фотоэлементов могут быть измельчены с помощью просеивающих приспособлений, в то время как стекло и другие важные материалы остаются неповрежденными наверху».

Затем чистые компоненты можно извлечь с помощью обычного процесса химического выщелачивания.

Это означает, что они могут извлекать из панелей драгоценные металлы, такие как серебро. Исследователи смогли восстановить около 640 граммов серебра на тонну фотоэлектрических отходов, использованных в ходе процесса.

Экстраполируя это, они полагают, что их метод может восстановить от 5000 до 50 000 метрических тонн серебра только из фотоэлектрических отходов, которые, как ожидается, будут образованы в период с настоящего момента по 2050 год.

Интересуетесь ли вы энергетической отраслью, а также технологиями и научными разработками, которые ее питают? Тогда наша электронная рассылка Energize для вас. Нажмите здесь, чтобы стать подписчиком.

Первоначально опубликовано Cosmos под названием «Сита и нержавеющая сталь улучшают переработку солнечных батарей».