Pesquisadores desenvolveram um método suave que permite a reciclagem ecológica de células solares.

O novo método de reciclagem de células solares, mostrado em uma nova pesquisa da Chalmers University of Technology, abre caminho para que metais preciosos sejam recuperados com eficiência de células solares de película fina. O método é mais ecológico do que os métodos anteriores de reciclagem e resultará em células solares mais flexíveis e altamente eficientes.

O trabalho, ‘ Reciclagem de metal valioso de células solares CIGS de película fina por lixiviação em condições brandas ‘, foi publicado na revista Solar Energy Materials and Solar Cells.

Tipos de células solares

Atualmente, existem dois tipos principais de células solares, células solares à base de silício, que representam 90% do mercado, e células solares de filme fino. As células solares de filme fino usam três subtecnologias principais, uma das quais é conhecida como CIGS (cobre, índio, gálio, selenito) e consiste em uma camada de diferentes metais, incluindo índio e prata.

As células solares de película fina são as mais eficazes das tecnologias atualmente disponíveis comercialmente e podem ser dobradas e adaptáveis, o que significa que podem ser usadas em muitas áreas diferentes.

A importância de reciclar células solares

Embora as células solares de filme fino sejam mais eficazes, a demanda por índio e prata é alta e o aumento da produção é acompanhado por uma quantidade crescente de resíduos de produção. Este resíduo contém uma mistura de metais valiosos e substâncias perigosas.

Portanto, a reciclagem de células solares é de extrema importância para que metais atrativos possam ser separados e reutilizados em novos produtos.

“É fundamental retirar qualquer contaminação e reciclar, para que o material volte a ficar o mais limpo possível. Até agora, altas temperaturas e uma grande quantidade de produtos químicos foram usados ​​para obter sucesso, que é um processo caro e também não é ecologicamente correto”, disse Ioanna Teknetzi, estudante de doutorado do Departamento de Química e Engenharia Química, que juntamente com Burcak Ebin e Stellan Holgersson publicaram o novo estudo.

A pesquisa mostra que um processo de reciclagem ecologicamente correto pode ter o mesmo resultado

“Levamos em consideração a pureza e as condições de reciclagem ecológicas e estudamos como separar os metais nas células solares de película fina em soluções ácidas por meio de um método muito mais ‘gentil’ de lixiviação. Também temos que usar produtos químicos, mas nem de longe tanto quanto com os métodos de lixiviação anteriores. Para verificar a pureza do índio e da prata recuperados, também medimos as concentrações de possíveis impurezas e vimos que a otimização pode reduzi-las”, disse Teknetzi.

O novo método de reciclagem de células solares mostrou que é possível recuperar 100% da prata e 85% do índio. O processo ocorre à temperatura ambiente sem adição de calor.

“Demora um dia, um pouco mais do que os métodos tradicionais, mas com o nosso método, torna-se mais econômico e melhor para o meio ambiente. Esperamos que nossas pesquisas sirvam de referência para otimizar o processo de reciclagem e abrir caminho para a utilização do método em maior escala no futuro”, disse Ebin.

O método para reciclar células solares

1. Primeiro, o filme da célula solar é analisado em relação à composição química, tamanho e espessura das partículas e material. A célula solar é posicionada em um recipiente com uma solução ácida na temperatura necessária. A equipe então usou agitação para facilitar a dissolução dos metais na solução ácida.
2. Analisando amostras coletadas em momentos específicos durante o processo de lixiviação, a eficácia da lixiviação e as reações químicas foram avaliadas. Os diferentes metais são lixiviados em tempos diferentes. Portanto, o processo pode ser interrompido antes que todos os metais comecem a se dissolver, o que, por sua vez, contribui para alcançar maior pureza.
3. Quando a lixiviação está completa, os metais estão na solução na forma de íons. Estes podem ser facilmente purificados para serem reutilizados na fabricação de novas células solares.

Fonte: https://www.innovationnewsnetwork.com/recycling-solar-cells-made-eco-friendly-new-method/31684/