New South Wales Üniversitesi’ndeki (UNSW) mühendisler, ömrünü tamamlamış güneş panellerini geri dönüştürmek için yeni ve daha etkili bir yöntem geliştirdiler. Bu teknik, güneş hücresi bileşen malzemelerinin %99’unu hızlı ve verimli bir şekilde ayırmalarına olanak tanır. Patentli süreç, paslanmaz çelik bilyaların aşınmaya karşı yüksek bir eleme yardımcısı olarak kullanılmasını içeriyor ve UNSW ekibi, testlerde gümüş de dahil olmak üzere bileşenlerin %99’unu olası yeniden kullanım için güneş hücrelerinden çıkarabildiklerini söylüyor.
Ömrünü tamamlamış güneş panellerinin geri dönüştürülmesi, cam, silikon, değerli metaller, kablolar ve plastik gibi ayrı ayrı malzemelerin birbirinden ayrılmasını zorlaştıracak şekilde entegre edilmesiyle zorlu olmaya devam ediyor. Sürecin uygulanabilir olması için, bileşenlerin kontaminasyonu önlemek amacıyla dikkatlice ayrılması gerekir, ancak bunu başarmak zor olmuştur. Ancak şimdi, Profesör Yansong Shen liderliğindeki UNSW Proses Modelleme ve Reaksiyon Akışının Optimizasyonu (ProMO) laboratuvarından bir ekip, tek tek malzemeleri hızlı ve verimli bir şekilde ayırmalarına olanak tanıyan yeni bir süreç geliştirdi. İşlem, alüminyum çerçeve ve cam levhalar gibi büyük bileşenlerin ayrılması ve hücrenin ezilmesi için geleneksel yöntemleri birleştirir, ancak işlemi geliştirmek için çok yüksek düzeyde aşındırıcı bir ayırma sistemine dayanır.
Shen, “Yeni sürecimizin anahtarı, güneş hücrelerini daha küçük parçacıklara ayırmaya yardımcı olan ve tüm bileşenlerin daha iyi ayrılmasını sağlayan eleme yardımcılarının eklenmesidir” dedi. “Bu, güneş hücrelerinde bulunan gümüş gibi önemli elementlerin geri kazanılmasını çok daha kolay hale getiriyor.”
ProMO araştırma ekibi, eleme yardımcısı olarak paslanmaz çelik bilyeler kullanmanın süreç için en uygun çözümü sağladığını keşfetti. Ekip üyesi Chengsun He, “Bu element üzerinde çalışarak yaklaşık üç veya dört ay geçirdik, ayrıca kil veya plastikten yapılmış eleme yardımcıları ile test ettik” dedi. “Sürecin farklı aşamaları için farklı boyutlarda eleme yardımcıları kullanabiliriz. Ana hedef, tüm güneş hücre parçacıklarının eleme yardımcıları tarafından ezilebilmesini ve camın ve diğer önemli malzemelerin üstte bozulmadan kalmasını sağlamaktır. Titreşimli bir kap içinde gerçekleşen tüm kırma ve eleme işlemi, malzemelerin %99’unu etkili bir şekilde ayırmak için yaklaşık beş ila 15 dakika sürer. Malzeme yeni patentli süreç kullanılarak ayrıldıktan sonra ekip, bir panelin toplam ağırlığının yaklaşık %0,05’ini oluşturan ancak malzeme değerinin yaklaşık %14’ünü oluşturan saf silika ve gümüş gibi belirli elementleri çıkarmak için geleneksel bir kimyasal liç ve çökeltme kullanabilir.
Shen, ekibin halihazırda bazı endüstri ortaklarıyla çalıştığını söyledi, “ancak bu süreci ölçeklendirmek ve panel geri dönüşüm sürecinin ekonomik fizibilitesini geliştirmek için daha fazla endüstri işbirliğine girmek istiyoruz … 30 araştırmacıdan oluşan grubumuz, yalnızca yaşam döngüsü değerlendirmesi değil, panel geri dönüşüm teknolojisi geliştirme üzerinde çalışan Avustralya’daki en büyük gruptur ve muhtemelen dünyanın en büyüklerinden biridir. Bu patent, ömrünü tamamlamış güneş panelleri için bir geri dönüşüm sürecinin yalnızca bir parçasıdır ve diğer adımlar için başka çözümler üzerinde de çalışıyoruz.”
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), küresel ölçekte kümülatif güneş paneli atık hacminin 2030 yılına kadar 8 milyon tona ulaşacağını söylüyor. IRENA’ya göre, yüzyılın başında kurulan ardışık nesil güneş panelleri ömürlerinin sonuna geldikçe, bu rakam 2050 yılına kadar 78 milyon tona ulaşacak.
KAYNAK