Naukowcy z PG odzyskują krzem z modułów fotowoltaicznych

Opublikowano: 31.10.2022 | Kategorie: Ekologia i przyroda, Gospodarka, Wiadomości z kraju

Liczba wyświetleń: 1017

Czysty krzem ze zużytych modułów fotowoltaicznych potrafią odzyskać naukowcy z Politechniki Gdańskiej w warunkach laboratoryjnych. Teraz zbadają, czy opracowaną przez nich technologię można wdrożyć na skalę przemysłową.

„Opracowaliśmy, chroniony patentem, sposób wydobywania ogniwa krzemowego z modułu, tak, aby w procesie odzysku pozostał krzem o czystości 99,99 proc. i można było go ponownie wykorzystać w produkcji ogniw PV” – mówi prof. Ewa Klugmann-Radziemska, kierownik projektu i dyrektor Szkoły Doktorskiej Wdrożeniowej Politechniki Gdańskiej, cytowana w komunikacie uczelni. Jak dodaje, technologia jest wyjątkowa, jeśli chodzi o odzysk czystego krzemu. „Nie ma obecnie w publikacjach naukowych na świecie podobnych rozwiązań, choć wiemy, że przemysł za granicą prowadzi działania w tym zakresie. W Polsce, według dostępnych danych, nie istnieje natomiast żaden zakład, który zajmuje się recyklingiem modułów” – wskazuje.

Na krzemie bazuje nie tylko fotowoltaika, ale i cała elektronika. „Rozwiązanie z PG pozwoli na ograniczenie zużycia cennych materiałów i energii w procesach dalszej produkcji oraz ilości odpadów” – podkreślono w komunikacie.

Naukowcy będą bazować na opracowanym w ubiegłych latach w Katedrze Konwersji i Magazynowania Energii na Wydziale Chemicznym PG sposobie recyklingu modułów PV, który został opatentowany w 2014 roku. Jak poinformowano, pod koniec 2021 r. Politechnika Gdańska udzieliła licencji wyłącznej do korzystania z wynalazku firmie, która jest partnerem przemysłowym w projekcie Ventus. „W tym projekcie będziemy prowadzić prace badawcze, które pozwolą firmie określić, czy wdrożenie naszej, dobrze sprawdzającej się w warunkach laboratoryjnych, technologii na dużą skalę będzie możliwe i opłacalne” – informuje prof. Ewa Klugmann-Radziemska.

W jaki sposób krzem jest odzyskiwany ze zużytego modułu fotowoltaicznego, który w uproszczeniu składa się z aluminiowej ramy, szkła, laminatu chroniącego ogniwa przed działaniem czynników atmosferycznych oraz ogniw krzemowych? „Aby uwolnić ogniwo, trzeba oddzielić od podłoża krzemowego te warstwy, które były nanoszone w procesie technologicznym. Stosujemy tu procesy: mechaniczne (zdjęcie aluminiowej ramy), termiczne (odparowanie laminatu w procesie pirolizy), oraz chemiczne” – tłumaczy prof. Klugmann-Radziemska. Jak dodaje, „praca nad samym ogniwem w procesie chemicznym podzielona jest na dwa etapy: z wykorzystaniem mieszanin zasad i kwasów”. “Wszystkie procesy łącznie zajmują około godziny” – zaznacza profesor.

Jak czytamy w komunikacie PG, „w przypadku, gdy z różnych powodów nie uda się odzyskać całego tzw. wafla krzemowego, naukowcy będą pracować nad jego fragmentami, które można wykorzystać w produkcji kolejnych ogniw PV”. W tym celu przetopią sproszkowany krzem w piecu Czochralskiego, aby po uzyskaniu walca krystalicznego krzemu (niemal wolnego od defektów), móc wycinać wafle krzemowe do wykorzystania w przemyśle fotowoltaicznym i elektronice.

Kierownik projektu prof. Ewa Klugmann-Radziemska podkreśla, że „produkcja szkła, aluminium i krzemu wysokiej czystości, czyli materiałów używanych do produkcji modułów fotowoltaicznych, to najbardziej energochłonne technologie w produkcji przemysłowej”. „Dlatego zastosowanie materiałów z recyklingu pozwoli znacznie ograniczyć zużycie energii pierwotnej” – zauważa profesor.

Badania wpisują się w światowy model gospodarki obiegu zamkniętego. Dzięki rozwiązaniu możliwy będzie recykling modułów na poziomie 90 proc. (z uwzględnieniem odzysku aluminium i szkła).

Pierwsze duże instalacje fotowoltaiczne w Europie powstawały w latach 1980., a okres eksploatacji modułów wynosi średnio ok. 25-30 lat. „W związku z tym już teraz na terenie Europy znajduje się dużo odpadów fotowoltaicznych, produkowanych w różnych okresach i fabrykach. Niezbędna będzie dokładna identyfikacja materiałów, użytych w produkcji modułów, w tym określenie, jakie tworzywa czy metale zostały użyte” – mówi prof. Klugmann-Radziemska.

Zdjęcie: bpn (CC0)
Źródło: NaukawPolsce.pl

7

TAGI: , , ,

Poznaj plan rządu!

OD ADMINISTRATORA PORTALU

Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

Dodaj komentarz

Zaloguj się aby dodać komentarz.
Jeśli już się logowałeś - odśwież stronę.