سولارابيك، كوريا –أكتوبر 2024: طوّر باحثون في جامعة جيونج سانج الوطنية في كوريا الجنوبية طريقة جديدة لإعادة تدوير الألواح الشمسية، حيث تمكنوا من استعادة مسحوق السيليكون عالي النقاء وفصل مادة “EVA” عن السيليكون المعاد تدويره من الألواح التي وصلت إلى نهاية عمرها الافتراضي.
إعادة تدوير الألواح الشمسية
تبدأ عملية إعادة التدوير بفك إطار الألمونيوم للألواح وإزالة مانع التسرب. ثم تزيل عملية الطحن الطبقة الخلفية وتعمل عملية السخين على فصل الطبقات المتبقية. بعد ذلك تبدأ الخطوة التالية من عملية التقطيع لاختيار الخلايا الشمسية المحاطة بـ “EVA” وتليها عملية الفرز بناء على اختلاف حجم الجسيمات في المواد المقطعة. بالإضافة إلى ذلك يتم فصل مسحوق الخلايا الشمسية صغيرة الحجم والمعادن (لشريط النحاسي والخلايا الشمسية في الرغوة المسحوقة وEVA) ومن ثم يتم إزالة “EVA” الموجودة في مسحوق السيليكون بعملية حرارية.
في عمليات إعادة التدوير الميكانيكية الشائعة يتم عادة خلط مادة أسيتات فينيل الإيثيلين “EVA” بعد التكسير أو الطحن بينما تستغرق الطرق الكيميائية والتقشير وقتاً أطول وينتج عنها نفايات خطرة.
تستخدم التقنية الجديدة المبتكرة الفصل بالجاذبية الرطبة والحرارية “WGS” لفصل مادة “EVA” عن مسحوق السيليكون المعاد تدويره باستخدام كمية ضئيلة من مواد كيميائية.
تستخدم عملية الفصل بالجاذبية الرطبة محلول كلوريد الصوديوم المائي الذي يعتمد على فرق الجاذبية بين السيليكون ومادة “EVA”. بينما تعتمد تقنية الفصل بالجاذبية الرطبة والحرارية على كثافة المادتين لتسهيل عملية الطرد المركزي.
مقارنة العملية الحرارية بطريقة “WGS”
عملت العملية الحرارية عند درجة حرارة 550 درجة مئوية على إزالة جميع مكونات البوليمر، وخاصة EVA، من مسحوق السيليكون المعاد تدويره، كما أكدته العديد من التقنيات التحليلية مثل TGA و FT-IR و SEM و EDS. وعلى الرغم من فعاليتها، إلا أن العملية الحرارية تمتلك العديد من العيوب الملحوظة، بما في ذلك استهلاك الطاقة العالي وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الكبيرة، مما يجعلها أقل صداقة للبيئة من طريقة الفصل بالجاذبية الرطبة والحرارية “WGS”.
أكدت التحليلات الإضافية الإزالة الفعالة لمادة “EVA” والبوليمرات الأخرى. إذ تمت إعادة تدوير ألواح شمسية كهروضوئية في نهاية عمرها الافتراضي في منشأة تجارية وتم استخدام عملية صديقة للبيئة لاستعادة السيليكون عالي النقاء. وقد تم استعادة السيليكون على شكل مسحوق إلا أنه لن يستخدم مرة أخرى في تصنيع الخلايا الشمسية، وإنما كمادة خام لإعادة تدويره إلى نترات السيليكون (SiNx) أو أكسيد السيليكون (SiOx) أو كربيد السيليكون (SiC).
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: science direct
