Genbrug af fotovoltaisk affald øger cirkulær økonomi

Et EU-finansieret initiativ har udviklet metoder til nyttiggørelse af værdifulde materialer fra fotovoltaisk (PV) affald, såsom silicium (Si) til genbrug i industrien.

I henhold til EU's affalds elektrisk og elektronisk udstyr (WEEE) -direktiv 85 procent af PV -affald skal genvindes og 80 procent genbruges og genbruges, inden 2018.

Horizon2020 CABRISS -projektet var med til at omdanne de juridiske forpligtelser i henhold til WEEE -direktivet til nye forretningsmuligheder ved at være banebrydende i en cirkulær økonomi baseret på genanvendt, genanvendes og genvindes indium (In), Si og sølv (Ag) materialer til PV og andre applikationer.

Understøttet af SPIRE (Bæredygtig procesindustri gennem ressource- og energieffektivitet), konsortiet omfattede 11 virksomheder og 5 forskningsinstitutter fra 9 EU-lande, der arbejder i et offentligt-privat partnerskab.

Ifølge projektkoordinator David Pelletier:"CABRISS fokuserer hovedsageligt på en fotovoltaisk produktionskæde, demonstrerer således den tværsektorielle industrielle symbiose med lukkede processer. "Industriel symbiose beskriver et netværk af forskellige organisationer til fremme af økoinnovation, langsigtet kulturændring, og forbedring af forretningsmæssige og tekniske processer. CABRISS udviklede denne proces ved at levere råvarer som foderlagre til andre industrier.

Værdifulde materialer fra PV -affald

Forskere brugte tre forskellige kilder til PV -affald i projektet. Den første involverede en ny teknik til delaminering og genvinding af alle materialer af høj værdi som Ag, I, Si og glas af høj renhed fra PV end-of-life tyndfilm og Si-baserede PV-moduler. Den anden omfattede fast affald fra PV -produktion, bestående af en blanding af ødelagte Si -skiver og celler. Den sidste kilde er tørt Si -pulver PV -produktionsaffald, kendt som kerf, genvundet fra materiale tabt under skæringsprocessen.

Projektpartnere brugte laserteknologi til at åbne de tyndfilms fotovoltaiske moduler uden skader, hvilket resulterer i en højere værdi for det genbrugsglas. "For Si-baserede PV-moduler, der blev udviklet en innovativ og vandbaseret teknologi, som i modsætning til konventionelle makuleringsteknologier, bryder ikke glas, hvilket resulterer i opsamling af alle materialer i Si PV -moduler, ”siger Pelletier.

Økonomisk effektiv og miljøvenlig

Denne tilgang banede vejen for høj værdi, genbrug af høje ydelser af PV-moduler (tyndfilm og silicium) med økonomisk effektiv genvinding af alle genanvendelige materialer. "Resultatet er WEEE-kompatibel genanvendelse af PV-affald, øget udbytte og kvalitet af genvundne materialer, herunder silicium, indium, sølv, og ubeskadiget glas af høj kvalitet, ”Forklarer Pelletier.

Desuden, forskere testede innovative omkostningseffektive metoder til ekstraktion og nyttiggørelse af Ag og Si. De demonstrerede også muligheden for at rense det genvundne Si fra ødelagte wafers og celler til solar-grade (5N-grade) ved pyro- og hydrometallurgiske processer til direkte genbrug i PV-industrien. "Raffinering af siliciumtand har allerede ført til metallurgiske siliciumkvaliteter på 3N til 4N, "hævder Pelletier.

CABRISS gavner samfundet ved at undgå miljøpåvirkningen af ​​deponering af PV -affald og den høje energi, der investeres i at producere jomfru Si, som ikke har været brugt før i fremstillingen. Det reducerer også miljøpåvirkningen af ​​selve genbrugsprocessen ved at optimere genbrugsprocedurer i henhold til resultaterne af livscyklusanalysen. "Ud over, rapporter om god praksis for sporing af affald mellem PV -producenter/ PV -genbrugere vil bidrage til at forbedre mulighederne for genanvendelse og indsamlingseffektivitet, "Pelletier påpeger.