Tim Univerziteta u Newcastleu izveo je prvi kontinualni pilotski test flotacije koji je omogućio skoro 100% oporavka srebra iz istrošenih solarnih panela, obrađujući ~22 kg ćelijskog materijala iz ~468 kg panela. Proces radi na ambijentalnoj temperaturi, koristi vodu, vazduh i male doze kolektora i izbegava velike količine kiseline. U stabilnom režimu postignuto je prosečno poboljšanje koncentracije srebra od ~83x, a koncentrat je imao prosečno 48,8% Ag. Metoda može značajno smanjiti troškove u odnosu na kiselinsko luženje i može omogućiti komercijalnu reciklažu panela.
Prvi Kontinuirani Pilot: Izvučeno Skoro 100% Srebra Iz Solarnih Panela Bez Kiseline
World’s first: Researchers pull near-100 percent silver from solar panels without acid
Istraživači sa Univerziteta u Newcastleu (Australija) prikazali su gotovo potpuni oporavak srebra iz istrošenih fotonaponskih panela koristeći kontinualni pilotski proces flotacije — prvi takav kontinuirani pilotski test u svetu. Tim je obradio oko 22 kg materijala ćelija dobijenog iz približno 468 kg penzionisanih panela tokom 90-minutnog eksperimenta, pri čemu je oporavak srebra bio blizu 100%.
Kako radi proces
Metod koristi vodu, vazduh i male količine kolektorskih hemikalija koje selektivno prave čestice koje sadrže metalno srebro hidrofobnim, dok silicijumski fragmenti ostaju hidrofiličniji. Kada se u sistem unesu mehurići vazduha, hidrofobne čestice se adsorbuju na površinu mehurića i izbiju u pjenu, koja se zatim sakuplja kao visokokvalitetni koncentrat. Ceo postupak odvija se na ambijentalnoj temperaturi i bez upotrebe velikih količina kiselina koje zahtevaju konvencionalne metode luženja.
Rezultati testa
U kontinualnom pilotu suspenzija je dovodjena brzinom koja je garantovala gasno-tečno vreme zadržavanja od oko jedne minute. U stabilnom režimu rada (steady-state) koji je trajao 42 minuta, postignuto je prosečno poboljšanje koncentracije srebra od približno 83 puta. Materijal koji je činio samo 1,25% ulazne frakcije sadržao je gotovo celo srebro iz feeda.
Dobijeni koncentrat u proseku je sadržao 48,8% srebra po težini, a šest od sedam uzoraka tailinga tokom steady-state faze imalo je koncentracije srebra ispod analitičkog limita detekcije, što potvrđuje da je praktično celo srebro zadržano u proizvodnom toku.
"Naši raniji mali serijski eksperimenti pokazali su da flotacija može da povrati srebro iz solarnih panela," rekla je vanredna profesorka Mahshid Firouzi. "Ovaj poslednji rad pokazuje da proces može da radi kontinuirano na mnogo većoj skali sa gotovo 100% oporavka srebra, što nas približava komercijalnoj primeni."
Ekonomski značaj
Do sada je ekonomska računica reciklaže panela bila nepovoljna: recikliranje panela trenutno košta oko 10–15 USD po panelu, dok odlaganje na deponiju košta samo nekoliko dolara. Srebro je najvrednija komponenta u ćeliji (oko 0,6% po težini) i procenjuje se na približno A$20 po kilogramu materijala ćelije prema trenutnim cenama. Ako recikleri mogu efikasno da izdvoje i prodaju srebro, to može značajno promeniti ekonomiku procesa.
Preliminarne procene tima ukazuju da bi flotacioni pristup mogao biti tri do pet puta jeftiniji od kiselinskog luženja, jer radi u ambijentalnim uslovima, koristi relativno niske doze reagensa i izbegava velike količine kiselina i upravljanje opasnim otpadom. Koncentrat od ~48,8% srebra moguće je direktno topiti bez dodatne hemijske obrade na licu mesta.
Skaliranje i perspektive
Procene ukazuju da će Australija do 2050. akumulirati više od milion metričkih tona isteklih solarnih panela, što po prosečnim koncentracijama srebra u kristalno-silikonskim panelima znači približno 300–500 tona srebra koje trenutno pretežno završavaju na deponijama. Tim navodi da bi, uz pretpostavke o radu na višim koncentracijama čvrstih materija, čitav 25-godišnji tok australijskog otpada od panela teoretski mogao biti obrađen u jednoj posudi prečnika 200 milimetara — aspekt koji zahteva dodatnu validaciju.
Istraživači takođe razmatraju primenu iste metode na druge tokove elektronskog otpada, uključujući štampane ploče iz penzionisanih servera i data centara. Rezultati su objavljeni kao preprint na platformi ChemRxiv.
Zašto je važno
Rad predstavlja važan korak od laboratorijske potvrde koncepta ka praktičnoj, komercijalno održivoj reciklaži fotonaponskog otpada, smanjujući upotrebu opasnih hemikalija i otvarajući mogućnost profitabilnijeg povraćaja vrednih metala iz istrošenih panela.
Pomozite nam da budemo bolji.
