Kalkulator kosztów ogrzewania

Recykling PV – naukowcy z Politechniki odzyskują krzem!

Dodano: 26-10-2022

Recykling PV

Badacze działający na Politechnice Gdańskiej potrafią odzyskiwać czysty krzem (99,9 proc.) z zużytych modułów fotowoltaicznych. Jak na razie w warunkach laboratoryjnych, ale są plany wdrożenia rozwiązania na skalę przemysłową.

W ramach projektu finansowanego z programu Ventus przeprowadzone zostaną prace przedwdrożeniowe, mające na celu uruchomienie przemysłowego procesu recyklingu modułów fotowoltaicznych wytworzonych na bazie mono- i polikrystalicznych ogniw krzemowych pozyskanych z wyeksploatowanych lub uszkodzonych modułów – czytamy na stronie uczelni.

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. Pod koniec 2021 roku Politechnika Gdańska udzieliła licencji do korzystania z wynalazku wyłącznie firmie, która jest partnerem przemysłowym w projekcie.
 

"Nasza technologia jest wyjątkowa, jeśli chodzi o odzysk czystego krzemu i 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" - Mówi prof. Ewa Klugmann-Radziemska, kierownik projektu i dyrektor Szkoły Doktorskiej Wdrożeniowej Politechniki Gdańskiej.

 

Proces odzyskiwania trwa godzinę 

Prof. Klugmann-Radziemska wyjaśnia, że aby uwolnić ogniwo, trzeba oddzielić od podłoża krzemowego te warstwy, które były nanoszone w procesie technologicznym. Naukowcy stosują procesy mechaniczne (zdjęcie aluminiowej ramy), termiczne (odparowanie laminatu w procesie pirolizy), oraz chemiczne. Praca nad samym ogniwem w procesie chemicznym podzielona jest na dwa etapy: z wykorzystaniem mieszanin zasad i kwasów. Wszystkie procesy łącznie zajmują około godziny.
 
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, móc wycinać wafle krzemowe do wykorzystania w przemyśle fotowoltaicznym i elektronice.
 
 

Wytyczne dla firmy wdrażającej

Pierwsze duże instalacje fotowoltaiczne w Europie powstawały w latach 80., 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.

Oprócz identyfikacji składów modułów i badań w zakresie przygotowania ich do delaminacji, naukowcy z Katedry Konwersji i Magazynowania Energii oraz Katedry Technologii Polimerów, a także z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa będą badać wydajność mieszanin użytych w procesach chemicznych, emisje do atmosfery oraz aspekty związane z odpornością maszyn na działanie zastosowanych mieszanin. Wyniki badań mają stanowić wytyczne do biznesplanu i linii technologicznej dla firmy wdrażającej. Ze względu na  zastosowane metody termiczne i chemiczne, proces przemysłowy będzie zamknięty i zautomatyzowany.

 

Kalkulator instalacji fotowoltaicznej dostępny w zakładce panele fotowoltaiczne.

 

Źródło: Politechnika Gdańska