Переработка солнечных панелей: новая эра в извлечении ценных металлов

Учёные из Университета Маккуори совершили значительный прорыв в области переработки солнечных панелей. В партнёрстве с компанией Lithium Universe они создали уникальную методику, позволяющую извлекать серебро из отслуживших своё панелей для дальнейшего использования в производстве электроники и новых солнечных элементов.

Метод JESE (струйная электрохимическая экстракция серебра) представляет собой высокоточный процесс очистки. Технология использует направленное воздействие тонкой струи слабого кислотного раствора на серебряные элементы панелей, что позволяет мгновенно растворять металл без повреждения других компонентов.

В отличие от традиционного подхода, где панели измельчаются и обрабатываются агрессивными химикатами, разрушающими все компоненты, новая технология позволяет:

• Сохранять целостность стеклянных элементов

• Сохранять работоспособность кремниевых пластин

• Получать чистое серебро

• Минимизировать экологический ущерб

• Оптимизировать процесс переработки

Доктор Бинеш Виттил, представитель инженерного факультета, отмечает, что благодаря инновационному методу кремниевые пластины остаются неповреждёнными и могут быть повторно использованы в производстве полупроводников.

Система переработки включает два ключевых компонента:

• Технология расслоения солнечных панелей с использованием микроволновой энергии

• Метод извлечения серебра JESE

Совместное применение этих технологий обеспечивает:

• Разделение компонентов без механического разрушения

• Отсутствие необходимости в высокотемпературных печах

• Эффективность извлечения серебра более 77%

• Минимальное количество отходов

• Сохранение ценных материалов

Статистика показывает, что:

• К 2050 году объём отходов солнечных панелей достигнет 60–78 миллионов тонн

• В Австралии к 2035 году накопится около миллиона тонн

• На данный момент перерабатывается только 15% отработанных панелей

• Каждая панель содержит около 20 граммов серебра стоимостью 23 доллара США

• Ежегодный рост спроса на серебро составляет 7%

Генеральный директор Lithium Universe Игги Тан подчеркнул важность партнёрства с университетом для создания революционного решения в области переработки. Компания планирует завершить все исследования к 2032 году и начать коммерческое внедрение технологии.

Будущие перспективы включают расширение применения технологии для извлечения других ценных металлов, таких как:

• Галлий

• Индий

• Медь

• Другие редкоземельные элементы

Новая технология способствует решению нескольких важных экологических проблем:

• Снижение количества электронных отходов

• Уменьшение нагрузки на свалки

• Сокращение потребления новых ресурсов

• Снижение выбросов при производстве новых материалов

Финансовый потенциал технологии включает:

• Повторное использование ценных материалов

• Снижение затрат на добычу новых ресурсов

• Создание новых рабочих мест в сфере переработки

• Развитие экологически чистых технологий

Глобальный контекст внедрения технологии:

• Решение проблемы утилизации солнечных панелей во всём мире

• Снижение зависимости от добычи новых ресурсов

• Развитие циркулярной экономики

• Укрепление экологической безопасности

Технологический процесс включает следующие этапы:

• Предварительная подготовка панелей

• Расслоение компонентов с помощью микроволн

• Извлечение серебра методом JESE

• Очистка и подготовка материалов к повторному использованию

Внедрение технологии повлияет на:

• Развитие зелёной энергетики

• Создание новых стандартов переработки

• Повышение экологической ответственности производителей

• Формирование культуры устойчивого потребления

Учитывая растущий спрос на серебро и прогнозы достижения отметки в 20 миллионов килограммов к 2025 году, новая технология имеет огромный потенциал для развития отрасли переработки солнечных панелей. Это не просто инновационное решение — это шаг к более устойчивому будущему, где ценные ресурсы используются максимально эффективно, а экологические последствия минимизированы.

Дальнейшие исследования направлены на:

• Оптимизацию процесса извлечения

• Расширение спектра извлекаемых материалов

• Снижение затрат на переработку

• Повышение эффективности технологии
  
  Источник - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259012302501045X