Recykling modułów fotowoltaicznych przysłuży się magazynowaniu energii

Naukowcy z australijskiego Uniwersytetu Deakin opracowali wydajny proces odzyskiwania krzemu z poeksploatacyjnych modułów fotowoltaicznych. Następnie przerabiają go w nanokrzem, który można zastosować przy budowie baterii litowo-jonowych.  

Długość pracy modułu fotowoltaicznego szacuje się na 25–30 lat. Już dzisiaj zaczyna przybywać paneli nienadających się do pracy, a według szacunków do 2035 roku ich ilość osiągnie setki tysięcy ton na cały świecie.

Istnieją już metody recyklingu modułów PV pozwalające uzyskać poszczególne ich składniki, które następnie można ponownie wykorzystać. Jednak w przypadku krzemu proces jego odzyskiwania wymaga wykorzystania dużej ilości chemikaliów, ponadto zajmuje on wiele czasu.

REKLAMA

Bezpieczna metoda recyklingu

Grupa badaczy z Uniwersytetu Deakin w Australii opracowała metodę umożliwiającą odzyskanie krzemu bez konieczności stosowania szkodliwych substancji chemicznych. Naukowcy wykorzystują do tego łagodne chemikalia i proces termiczny. Proces trwa jeden dzień. W jego wyniku odzyskuje się krzem, który jest w ponad 99 proc. oczyszczony z wszelkich zabrudzeń powstałych w trakcie kilkudziesięcioletniej eksploatacji.

Dodatkowo badacze z Australii wykorzystali nietoksyczną metodę mielenia kulowego, opracowaną w uniwersyteckiej jednostce Institute for Frontier Materials (IFM). Przekształca ona odzyskany i oczyszczony krzem o regularnych rozmiarach, zmniejszając go do skali nano.

Wtórna produkcja baterii

Jak oceniają naukowcy, nanokrzem uzyskany w wyniku opracowanych procesów ma wartość nawet 45 tys. dol./kg, co jest kwotą bardzo wysoką w porównaniu z ceną 650 dol./kg surowego krzemu (surowiec do produkcji ogniw PV). Ich zdaniem pozyskany nanokrzem można z powodzeniem zastosować w procesie produkcji baterii litowo-jonowych. Po wymieszaniu nanokrzemu z grafitem można opracować nowy typ anody baterii, która – jak twierdzą naukowcy – znacząco zwiększy pojemności baterii li-ion.

REKLAMA

Takie działanie pozwala w ramach procesu recyklingu pozyskać produkt o wartości dodanej (nanokrzem), a ponadto daje możliwość dalszego rozwoju technologii magazynowania energii w bateriach litowo-jonowych. A popyt na ten produkt w kolejnych latach ma dynamicznie rosnąć.

Nie pojawiła się jeszcze informacja, żeby stworzono prototypową baterię z wykorzystaniem anody opartej na nanokrzemie.

Poza obszarem magazynowania baterii naukowcy wskazują również, że nanokrzem może z powodzeniem zostać wykorzystany przy produkcji nanonawozów oraz przy opracowywaniu metod wychwytywania CO2.

Radosław Błoński

redakcja@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.