Uma startup de Veneza, Itália, desenvolveu um método de reciclar painéis solares com 99% de eficiência, sem liberar gases tóxicos.
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Fonte: Interesting Engineering (Traduzido para o Português)
Como os países buscam fontes de energia mais limpas, estima-se que 400 Gigawatts de energia solar são acrescentados na rede de energia elétrica a cada ano e espera-se que este número mais do que quadruplique até o final desta década.
Embora seja um movimento bem-vindo, outra preocupação ambientalista é a quantidade de lixo produzida, quando os painéis solares alcançarem o fim da vida útil. Construídos para resistir ao clima por mais de 30 anos, painéis solares são difíceis de desmontar. Reciclagem ou recuperação de componentes individuais é ainda mais desafiador e usa alguns produtos químicos perigosos.
A dificuldade de reciclar painéis solares
A maioria dos painéis solares instalados são do tipo silício cristalino, que consiste em uma matriz de wafers de silício cobertos com revestimento de nitreto de silício. Condutores feitos de prata e cobre são impressos na superfície do wafer e todo o conjunto é laminado em polímeros adesivos, para protegê-los da umidade.
Para fortalecer o conjunto ainda mais, as folhas laminadas são envoltas em camadas de vidro temperado e colocadas em uma moldura de alumínio. O polímero adesivo deve primeiro ser removido para reciclar o painel, mas esse é extremamente pegajoso.
O polímero pode ser queimado, mas libera gases perigosos. Recuperar componentes caros como prata requer reagentes tóxicos como ácidos hidrofluorídrico e nítrico. Portanto, enviar os painéis para um aterro é muito mais fácil que recuperar componentes individuais.
O novo método
A startup 9Tech, baseada em Veneza, desenvolveu um método eficiente de reciclar componentes que não libera gases tóxicos e fumos perigosos.
Em uma planta piloto em um área industrial de Veneza, a equipe da 9Tech remove a moldura de alumínio e vidro temperado, deixando um sanduíche de wafers de silício, metais condutores e polímero pegajoso.
Eles usam um forno de combustão para aquecer os componentes a uma temperatura acima de 400°C, onde o polímero vaporiza. Um filtro captura o conteúdo dos fumos e o calor do forno é reaproveitado.
As sobras do forno são colocadas em uma série de peneiras e um rolo que remove o silício, devido à sua espessura, e remove mecanicamente o cobre. A equipe utiliza ácido orgânico para remover a prata dos pedaços de silício. Também usa ultrassom para enfraquecer as ligações entre os dois elementos.
A rede de malha é usada para remover as peças de silício, deixando prata na solução, que pode ser filtrada ou centrifugada. De acordo com a empresa, a planta piloto pode recuperar 90% da prata, 95% do silício e 99% do cobre dos painéis solares.
Este método é mais caro que os métodos convencionais, mas a alta pureza e o alto valor dos materiais recuperados podem ajudar a compensar o custo. Os materiais recuperados estão na forma pura, tornando-os adequados para reuso.
A equipe quer construir uma instalação de demonstração que processará 800 painéis por dia. Além de ajudar na reciclagem de painéis solares, a instalação ajustará a economia de operação de uma planta de reciclagem.
