Французская комиссия по возобновляемой и атомной энергетике сообщила о разработке нового способа переработки солнечных панелей, позволяющего извлекать кремний и серебро для повторного использования. Основой инновации стало использование сверхкритического диоксида углерода — промежуточного состояния между жидкостью и газом, которое CO2 приобретает при температуре более чем +31 градус Цельсия и давлении свыше 7,36 МПа.
Диоксид углерода в «сверхкритическом» состоянии способен проникать в твердые вещества. Этим свойством воспользовались авторы исследования. Они инфильтровали сверхкритический CO2 в герметичный полимер, внутри которого находились солнечные элементы. Затем ученые осуществили разгерметизацию полимера, в результате чего CO2 стал принимать газообразное состояние, а полимер — расширяться и вспениваться. Деформация привела к разделению фотоэлектрического модуля на различные слои, что и обеспечило возможность извлечения кремния и серебра. При этом используемое в модуле стекло осталось неповрежденным и, тем самым, пригодным для вторичной переработки.
Исследование, проведенное при содействии Французской комиссии по возобновляемой и атомной энергетики, продолжает цикл инноваций, призванных снизить экологический след при производстве солнечных панелей. Ранее компания Rosi Solar начала использовать высокотемпературный пиролиз – процесс разложения органических и неорганических веществ под низким давлением и при недостатке кислорода — для изоляции кремния, меди и серебра от стекла солнечных ячеек. Помимо экономии издержек, эта технология обеспечит снижение углеродного следа. По оценке Rosi Solar, производство 1 кг кремния сопряжено с выбросами 50 кг углекислого газа, что выше аналогичного показателя для магния, алюминия и титана.
Технологии переработки материалов, используемых в возобновляемой энергетики, будут становиться все более востребованными по мере вывода из эксплуатации солнечных панелей со сроком службы более чем двадцать лет. Например, в Японии накопленный объем отработанных солнечных батарей к 2036 г. достигнет 170–280 тыс. тонн. По оценке Организации по развитию новой энергетики и промышленных технологий (NEDO), этот показатель будет эквивалентен от 1,7 % до 2,7 % от всего объема промышленного мусора, который будет накоплен в Японии к 2036 г.
