تحويل النفايات إلى كنز! عملية جديدة يمكن أن تستعيد الفضة والألمنيوم من الخلايا الكهروضوئية التي انتهى عمرها باستخراج 95 بالمائة
Nov 25, 2022
اكتشف العلماء في جامعة ليستر في المملكة المتحدة مؤخرًا طريقة جديدة لاستعادة 95 في المائة من المعادن (الفضة والألمنيوم) من الخلايا الكهروضوئية المنتهية الصلاحية في أقل من 10 دقائق. يقال إن هذه الطريقة أرخص وأكثر ملاءمة للبيئة من طريقة إعادة التدوير الحالية باستخدام الأحماض المعدنية.
طبق الباحثون هذه التقنية على خلية شمسية بلورية من السليكون بقياس 12 × 15 سم ووزنها 2 جرام ، والتي تتكون من 100- ميكرون بسماكة رقاقة سيليكون مغطاة 100- بطبقة نيتريد السيليكون سُمكها نانومتر. على الجانب الأمامي. ، والجانب الخلفي مغطى برقاقة ألمنيوم بسماكة 20- ميكرون.
قال الباحثون ، "أولاً ، وضعنا الخلية الشمسية في محلول كلوريد الألومنيوم. تمت إزالة أقطاب الألومنيوم من رقاقة السيليكون. استخدمنا الموجات فوق الصوتية لتعزيز انحلال الألومنيوم ، والذي حدث في غضون دقائق. وبالنظر إلى تكلفة الألمنيوم المنخفضة ، هناك قد لا تكون هناك فائدة اقتصادية لإعادة تدوير الألومنيوم ، ولكن يمكن استخدام محاليل ملح الألومنيوم لمعالجة مياه الصرف ".
يشرحون كذلك ، "في الخطوة الثانية ، يتم إذابة الفضة الموجودة في الخلايا الشمسية إما في محلول كلوريد الكولين أو كلوريد الكالسيوم باستخدام كلوريد الحديديك ، والذي يستغرق حوالي 10 دقائق. توجد في علف الدجاج وفي الحصى المستخدم على الطرق لتجنب الجليد ، إنه متاح بسهولة ، وغير مكلف ومنخفض السمية ".
"من المثير للاهتمام أن الحديد المذاب في الماء لا يمكن أن يؤكسد الفضة ، لكن الحديد المذاب في المحلول الملحي يمكن أن يحسن استبدال الماء بمحلول ملحي من قدرة الحديد على أكسدة الفضة ويزيد من قابلية ذوبان الفضة في المحلول الملحي. ويرجع ذلك إلى أيونات الكلوريد في المحلول الملحي. ثم يترسب بإضافة الماء إلى المحلول الملحي لتخفيف أيونات الكلوريد. ويتم ترشيح كلوريد الفضة بسهولة خارج المحلول ".
في النهاية ، نجحت العملية في استعادة كلوريد الفضة بنقاوة 98 في المائة ، ووفقًا للباحثين ، في خطوة أخرى ، يمكن تحويل كلوريد الفضة إلى فضة معدنية ، وبالتالي زيادة نقاوتها. لا تؤثر العملية على رقائق السيليكون والطلاءات المضادة للانعكاس من النيتريد ، مما يفتح إمكانية إعادة استخدام رقائق السيليكون في الألواح الكهروضوئية أو معالجتها لاستخدامات أخرى.
ومع ذلك ، تم الحصول على النتائج المذكورة أعلاه في بيئة معملية وقد تختلف على نطاق صناعي. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أن التصنيع ممكن لأنهم يستخدمون مواد كيميائية رخيصة ومنخفضة السمية ومتاحة بسهولة. تم نشر نتائج البحث مؤخرًا في "مجلة الإنتاج الأنظف".
