ふるいとステンレス鋼でソーラーパネルのリサイクルを改善

2023 年 7 月 20 日

エレン・フィディアンは、コスモスの科学ジャーナリストです。 彼女はオーストラリア国立大学で化学と科学コミュニケーションの学士号 (優等学位) と科学コミュニケーションの修士号を取得しています。

オーストラリアのエンジニアのチームは、ソーラーパネルをより効率的にリサイクルする方法を開発しました。

太陽光発電 (PV) はガラス、金属、シリコン、プラスチックの混合物であるため、リサイクルが困難です。

特許を取得したばかりのこの新しいプロセスは、PV 内の成分の 99% を分離することができます。

ヤンソン・シェン教授は、ソーラーパネルのリサイクルについて、「第一世代のパネルが寿命を迎えようとしているため、非常に差し迫った差し迫った問題である」と説明しています。

シェン氏は、このプロセスを開発したニューサウスウェールズ大学の ProMO 研究室のリーダーです。

「私たちはこれらのパネルを再利用およびリサイクルしたいと考えていますが、現時点では、それを効果的に行い、単に埋め立て地に捨てられるのを防ぐための研究と技術は非常に限られています。」

Shen氏らはこの技術の開発に3年を費やした。

まず、アルミニウムとガラスのフレームを取り除き、シリコンと銀を含むさまざまな金属の混合物である太陽電池を残します。

「次のステップは、パネルを粉砕して太陽電池内部の材料を分離することですが、これが現在システム全体の重要なボトルネックの 1 つになっています」とシェン氏は言います。

「高摩耗性の分離のための簡単な方法がなければ、分離されたさまざまな材料を回収して再利用できるようにする第 3 のステップに効果的に進むことができません。

「私たちの新しいプロセスの鍵は、太陽電池をより小さな粒子に粉砕するのに役立つふるい分け補助剤を追加することで、すべての成分をより適切に分離できるようにすることです。 これにより、太陽電池に含まれる銀などの重要な元素の回収がはるかに容易になります。」

研究チームは、振動する容器内でステンレス鋼のボールとふるいを使用して、各セルの部分を分離します。

このプロセスには 5 ～ 15 分しかかかりません。

「私たちはこの要素の開発に約 3 ～ 4 か月を費やし、粘土やプラスチックで作られたふるい分け補助具を使ったテストも行いました」と、研究室の MPhil 候補者である Chengsun He 氏は語ります。

「プロセスのさまざまな段階でさまざまなサイズのふるい分け補助具を使用できます。 主な目標は、ガラスやその他の重要な材料が上部に無傷のまま残りながら、すべての太陽電池粒子がふるい分け補助具によって粉砕されることを保証することです。」

その後、典型的な化学浸出プロセスを使用して純粋な成分を抽出できます。

これは、パネルから銀などの貴金属を回収できることを意味します。 研究者らは、プロセスを通じて採取された太陽光発電廃棄物 1 トンあたり約 640 グラムの銀を回収することができました。

これを推定すると、彼らの方法により、現在から 2050 年までに生成されると予想される PV 廃棄物から銀だけで 5,000 ～ 50,000 トンの銀を回収できると彼らは考えています。

エネルギー産業と、それを支える技術や科学の発展に興味がありますか? そんなあなたにおすすめなのが、メールニュースレター『Energize』です。 購読者になるにはここをクリックしてください。

もともとコスモスが出版したもので、ふるいとステンレス鋼がソーラーパネルのリサイクルを改善するとして書かれています