Забудьте старый боевой клич: «В этих холмах есть золото». Серебро, ценный дефицитный драгоценный металл, стоит на крышах домов.
Исследовательский проект в Университете Вирджинии (UVA) направлен на то, чтобы доказать, что есть лучший способ извлечь серебро из старых солнечных панелей, чтобы вернуть ценный материал в новые солнечные панели , биомедицинские устройства и другие продуктивные применения.
Профессор инженерного дела UVA Мул Гупта является главным исследователем проекта. «Серебро — самый эффективный и экономичный электрический и тепловой проводник в мире», — сказал Гупта, профессор электротехники и вычислительной техники в Лэнгли. «Средняя солнечная панель размером два квадратных метра использует около 20 граммов серебра, поэтому фотоэлектрическая промышленность ежегодно потребляет около 8% мирового предложения серебра. Тем не менее относительная стоимость и спрос на серебро, особенно на растущем рынке солнечных панелей, делает его важным материалом, который нужно восстанавливать, а не тратить».
Когда производители производят панели, они готовят серебряную пасту, затем используют процесс трафаретной печати и высокие температуры для создания тонких серебряных линий, которые можно увидеть снаружи фотогальванических элементов панелей.
По словам Гупты, чтобы удалить серебро, UVA будет использовать новый метод, называемый лазерной абляцией фотоэлектрических элементов, преобразуя серебряный электрический контактный материал в наночастицы.
После извлечения серебро не нуждается в дополнительной обработке, прежде чем его можно будет использовать в новых кремниевых модулях.
Он также может быть очищен для других целей.
«Серебряные наночастицы широко используются: ежегодно производится более 500 тонн по всему миру, а объем рынка превышает 2 миллиарда долларов в год», — сказал Гупта, ссылаясь на биомедицинские приложения, такие как датчики и изображения.
Он добавил, что если его процесс удастся усовершенствовать, у производителей солнечных панелей и компаний, занимающихся переработкой, появится стимул забрать старые панели и извлечь из них больше пользы, принося пользу потребителям и окружающей среде.
Запатентованная технология будет более экологичной, чем существующий метод извлечения серебра, который использует азотную кислоту для извлечения серебра из старых или сломанных кремниевых солнечных элементов — «метод, который может быть вредным для окружающей среды и неэффективным», — сказал Джон Хорст, представитель отдела возобновляемых источников энергии и энергоэффективности Министерства энергетики США.
Солнечные панели имеют срок службы до 25 лет. После этого производители не стремятся восстанавливать панели из-за затрат. Таким образом, основным направлением перепрофилирования старых панелей были предприятия по переработке стекла, где стекло, а иногда и рамы восстанавливаются до того, как другие элементы будут сожжены или иным образом утилизированы.
Ожидается, что к 2050 году объем отходов солнечных модулей достигнет 78 миллионов тонн.
«Трудно конкурировать с недорогим, экологически неблагоприятным подходом к свалке», — сказал Гупта. Но он и его команда уверены, что новая технология может.
