Krzem z odpadów fotowoltaicznych pozwoli stworzyć lepsze magazyny energii?

Nowy proces pozwala odzyskać krzem o 99% czystości

Ogniwa modułów fotowoltaicznych są wytwarzane przy użyciu wysokowartościowego krzemu, ale ten materiał nie może być ponownie wykorzystany bez wcześniejszego oczyszczenia. W ciągu 25-30 lat eksploatacji staje się wysoce zanieczyszczony. Dlatego materiałoznawca Mokhlesur Rahman oraz Ying Chen - dyrektor ARC Research Hub for Safe and Reliable Energy, stworzyli termiczny i chemiczny proces ekstrakcji krzemu z odpadów fotowoltaicznych. W efekcie stworzonego procesu krzem zabudowany w bezużyteczne już moduły fotowoltaiczne jest przywracany do czystości większej niż 99%. Co ciekawe, cały proces trwa jeden dzień i nie wymaga stosowania niebezpiecznych substancji chemicznych. 

Nie było to łatwe zadanie - do tej pory ciężko było wyodrębnić i zredukować krzem do postaci nanocząsteczek bez użycia niebezpiecznych substancji, takich jak kwas solny i kwas azotowy. Opracowany proces jest jednak tani, skuteczny i bezpieczny dla środowiska.

Na czym polega omawiany mechanizm?

Proces ten polega na oczyszczaniu krzemu i zmniejszaniu jego rozmiaru do nanoskali za pomocą procesu mielenia kulowego. Nanokrzem jest następnie mieszany z grafitem, aby stworzyć anodę baterii, która - jak twierdzą badacze - okazała się zwiększać pojemność baterii litowo-jonowych. 

Proces opracowania nano krzemu jest nieustannie badany, wielokrotnie testowany oraz recenzowany od 2019 roku. Wszystko, by udowodnić, że może działać i być skalowany do użytku komercyjnego. Jest on kluczem do ponownego wykorzystania bezużytecznych ogniw. Dzięki temu można zapobiec, by odpady o tak wysokiej wartości trafiały na wysypisko.

Nanokrzem technologią przyszłości

Nanokrzem służy naukowcom do opracowania tanich materiałów akumulatorowych, które pomogą dostarczyć bardziej wydajną, dłużej działającą i niedrogą technologię akumulatorową, bezwzględnie potrzebną do napędzania rozwoju czystej energii. Mechanizm wymyślony przez naukowców jest o wiele bardziej ekologiczny, tańszy i bardziej wydajny niż jakakolwiek inna technika obecnie dostępna na rynku i stanowi przełom, który może sprawić, że recykling modułów fotowoltaicznych będzie o wiele bardziej opłacalny. 

Oczyszczanie, produkcja nanokrzemu i integracja z technologiami produkcji magazynów energii jest ogromnym skokiem naprzód. Odzyskany z modułów materiał w postaci czystego nano krzemu może zaspokoić przyszłe zapotrzebowanie na surowce do produkcji baterii. 

Na podstawie: pv magazine