Napelemek újrahasznosításával készülhetnek lítiumion-akkumulátorok
Szingapúri kutatók fejlesztettek ki hatékony módszert az életciklusuk végén leselejtezett napelemekből származó, nagy tisztaságú szilícium visszanyerésére, amit aztán lítiumion- akkumulátorok előállításához lehet felhasználni.
A Nanyang Technológiai Egyetem (NTU) csapata rövid közleményben és a munkáról készült kisfilmmel mutatta be, mire jutottak a kutatással. A napelemek újrahasznosításához több különböző vegyi anyag helyett csak egyet használtak: az élelmiszeriparban is előszeretettel alkalmazott foszforsavat. Ezzel az anyaggal nagyobb visszanyerési arányt és tisztaságot értek el, mint a ma ismert többi szilícium-visszanyerési technológiával.
A napelemek többsége nagy tisztaságú szilíciumot tartalmaz, mégis a működési élettartamuk végén, jellemzően 25-30 év után kidobják őket. Ezzel az értékkel számolva hamar kijön, hogy 2050-ig kb. 78 millió tonna napelem válik feleslegessé a világon, szóval létfontosságúnak tűnik egy igazán hatékony újrahasznosítási módszer kidolgozása.
A szilíciumot komoly kihívás elválasztani a napelem többi összetevőjétől, például az alumíniumtól, a réztől, az ezüsttől, az ólomtól és a műanyagtól. Ráadásul az újrahasznosított szilícium szennyeződéseket és hibákat tartalmaz, ami alkalmatlanná teszi a felhasználását más szilíciumalapú technológiákhoz.
A nagy tisztaságú szilícium visszanyerésére irányuló jelenlegi módszerek energiaigényesek és erősen mérgező vegyi anyagokat tartalmaznak, ami nemcsak drágává teszi ezeket a megoldásokat, hanem korlátozza a széles körű elterjedésüket is az újrahasznosítók körében. Az NTU kutatócsoportja viszont úgy véli, hogy a most felvázolt módszerük megoldhatja a problémát, és végeredményben az erőforrások körforgásában tarthatja a napelempaneleket.
Az NTU tudósai az újrahasznosított napelemekből származó szilíciumot lítiumion-akkumulátor anódban használták fel, és tesztelték is a hatékonyságát. Az eredmények azt mutatták, hogy az új, kereskedelmi forgalomban vásárolt szilíciumhoz hasonlóan teljesített. Az elemzések azt mutatták, hogy a minta 98,9 százalékos visszanyerési arányt ért el 99,2 százalékos tisztaság mellett, ami máris összevethető a jelenleg elérhető módszerekkel visszanyert szilíciummal. Amikor ráadásul a visszanyert szilíciumot lítiumion-akkumulátor anódban hasznosították, és a hatékonyságát vizsgálták, a kereskedelmi forgalomban vásárolt új szilíciumhoz hasonlóan teljesített.
Gábor János, Okosipar.hu