Recykling paneli słonecznych stanie się istotnym wyzwaniem za kilkadziesiąt lat, kiedy większość instalacji będzie musiała być wymieniona. Co zrobić ze starymi ogniwami? Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk wraz z ekspertami pracującymi dla chińskiego producenta Jinko Solar opracowali nowatorski sposób rozdzielania warstw w panelach. Wyniki opublikowali na łamach czasopisma Clean Technologies and Environmental Policy.
Na początku przypomnijmy, że struktura paneli słonecznych nie jest taka prosta. Zbudowane są one z wielu komponentów o odmiennym składzie chemicznym. W związku z tym recykling jest utrudniony. Zanim będziemy mogli przetworzyć konkretne elementy na surowce wtórne, to trzeba dokonać demontażu każdej warstwy ogniwa.
Czytaj też: Recykling paneli słonecznych nie będzie już kłopotem. Nowy proces odwróci tragiczny trend
Recykling paneli słonecznych. Jak to robić? Za pomocą DBE
Chińscy badacze zajęli metodą oddzielania szklanej powłoki od arkuszy tylnych na bazie octanu etylenu-winylu (EVA) w starych, ale nieuszkodzonych krzemowych ogniwach fotowoltaicznych. Dotychczas stosowane metody fizyczne oraz piroliza dawały efekty pęcznienia warstw, który ułatwiał oddzielenie komponentów, ale również powodował wiele pęknięć i uszkodzeń. Nowa metoda pozwala zachować elementy niemal nienaruszone i zużywa mniej energii.
Jak się dowiadujemy z artykułu naukowego, wykorzystano związek o skrócie DBE. Jest to dwuzasadowy ester o wzorze C21H36O12. Naukowcy znają już go od dawna. Uważany jest za świetny materiał poślizgowy i rozpuszczalnik m.in. żywic. DBE ma wysoką temperaturę wrzenia, która wynosi od 196 do 225 st. Celsjusza.
Czytaj też: Recykling paneli słonecznych coraz bliżej. Rozwiązanie inżynierów z Gdańska trafia na fabryczne taśmy
W jaki sposób działa oddzielanie warstw za pomocą DBE? Związek jest wpuszczany w szczeliny pomiędzy warstwami szkła i EVA. Proces rozdzielania jest stymulowany dzięki ultradźwiękom. W przeciwieństwie do bezpośredniej pirolizy, podczas separacji warstw nie uwalnia się żaden fluorek. Oddzielone warstwy wciąż nadają się powtórnego wykorzystania. Zastosowanie metody na większą skalę może przyczynić się do olbrzymich oszczędności.
Potwierdzenie skuteczności DBE przyniosły rezultaty eksperymentu, jaki przeprowadzili naukowcy na oryginalnych ogniwach od chińskiego producenta Jinko Solar. Dokonali oddzielenia warstw na modelu Jinko 535 W.
Czy DBE ma szansę zdobyć popularność o producentów paneli słonecznych, którzy zajmują się także ich recyklingiem? Jak spojrzymy na koszty, to na pewno. Cena tony DBE na chińskim rynku jest niemal o połowę niższa od ceny za związek wykorzystywany do pirolizy.