Team australiano presenta processo di riciclaggio con tasso di recupero del 99%

Il processo brevettato prevede l’uso di sfere di acciaio inossidabile come setacciatore ad alta abrasione; il team dell’UNSW ha dichiarato che nei test è stato in grado di estrarre il 99% dei componenti, compreso l’argento, dalle celle solari per un potenziale riutilizzo.

Il riciclaggio completo dei pannelli solari  continua a essere una sfida, poiché i singoli materiali, tra cui vetro, silicio, metalli preziosi, cavi e plastica, sono integrati in modo tale da renderli difficili da separare. Affinché il processo sia fattibile, i componenti devono essere accuratamente separati per evitare la contaminazione, ma questo è stato finora un processo difficile.

Ma ora un team del laboratorio Process Modelling and Optimisation of Reacting Flow (ProMO) dell’UNSW, guidato dal professor Yansong Shen, ha sviluppato un nuovo processo che consente di separare i singoli materiali in modo rapido ed efficiente. Il processo integra i metodi convenzionali per la separazione di componenti di grandi dimensioni, come il telaio in alluminio e le lastre di vetro, e la frantumazione della cella, ma si basa su un sistema di separazione altamente abrasivo per migliorare il processo.

“La chiave del nostro nuovo processo è l’aggiunta di ausiliari di setacciatura che aiutano a frantumare le celle solari in particelle più piccole, consentendo una migliore separazione di tutti i componenti”, ha detto Shen. “In questo modo è molto più facile recuperare elementi importanti come l’argento contenuto nelle celle solari”.

Il team di ricerca di ProMO ha scoperto che l’utilizzo di sfere di acciaio inossidabile come ausili per la setacciatura rappresentava la soluzione ottimale per il processo.

“Abbiamo trascorso circa tre o quattro mesi a lavorare su questo elemento, effettuando test anche con ausili di setacciatura in argilla o plastica”, ha dichiarato Chengsun He, membro del team. “Possiamo utilizzare ausili di setacciatura di dimensioni diverse per le diverse fasi del processo. L’obiettivo principale è garantire che tutte le particelle delle celle fotovoltaiche possano essere schiacciate dagli ausiliari di setacciatura, mentre il vetro e gli altri materiali significativi rimangono intatti nella parte superiore”.

L’intero processo di frantumazione e setacciatura, che avviene all’interno di un contenitore vibrante, richiede circa 5-15 minuti per separare efficacemente il 99% dei materiali.

Una volta che il materiale è stato separato utilizzando il nuovo processo brevettato, il team è in grado di impiegare una lisciviazione chimica tradizionale, nonché la precipitazione per estrarre gli elementi specifici come la silice pura e l’argento, che rappresenta circa lo 0,05% del peso totale di un pannello ma costituisce circa il 14% del valore.

Shen ha detto che il team sta già lavorando con alcuni partner industriali “ma vorremmo impegnarci in più collaborazioni industriali per scalare questo processo e migliorare la fattibilità economica del processo di riciclaggio del fotovoltaico… Il nostro gruppo di 30 ricercatori è il più grande in Australia che lavora sullo sviluppo della tecnologia di riciclaggio del fotovoltaico, non solo sulla valutazione del ciclo di vita, e probabilmente uno dei più grandi al mondo”. Questo brevetto è solo una parte di un processo di riciclaggio dei pannelli solari a fine vita e stiamo lavorando anche su altre soluzioni per le altre fasi”.

L’Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) afferma che il volume cumulativo dei rifiuti fotovoltaici su scala globale raggiungerà gli 8 milioni di tonnellate entro il 2030. Secondo IRENA, questa cifra salirà a 78 milioni di tonnellate di rifiuti entro il 2050, quando le generazioni successive di pannelli solari installati all’inizio del secolo giungeranno a fine vita.