es.wedoany.com Noticia: Un equipo internacional de investigación ha desarrollado un método de desprendimiento con chorro de agua a alta presión para reciclar módulos fotovoltaicos en desuso. A escala de prueba, el método recuperó componentes de plata, cobre, silicio, vidrio y polímeros de alta pureza.

El estudio tiene como objetivo promover vías avanzadas de reciclaje para módulos fotovoltaicos de silicio cristalino basadas en el proceso de desprendimiento, separando mecánicamente las capas de los módulos laminados mientras se minimiza la contaminación cruzada entre diferentes componentes de materiales. El equipo de investigación señaló que el trabajo busca abordar las brechas clave en los métodos de reciclaje actuales, proporcionando soporte para soluciones escalables de reciclaje de módulos fotovoltaicos en desuso.

Este experimento forma parte del proyecto Quasar Horizon Europe de la Unión Europea, que se dedica a desarrollar y demostrar dos tecnologías de reciclaje para impulsar soluciones circulares para módulos fotovoltaicos en desuso. En comparación con los procesos de reciclaje mecánico tradicionales, este método mejora la tasa de recuperación de materiales a través de vías de separación.

El proceso comienza con un paso de desprendimiento con chorro de agua a alta presión, que separa las capas firmemente unidas entre el vidrio, el material encapsulante, las células solares y la lámina posterior. Este paso produce un componente de vidrio de alta pureza, y los componentes de materiales mixtos separados se separan posteriormente del agua de proceso mediante filtración. El agua filtrada se recircula al sistema, reduciendo el consumo de agua y apoyando un proceso de reciclaje más sostenible.

Los componentes mixtos contienen materiales poliméricos, fragmentos de células de silicio e interconectores metálicos, que requieren un procesamiento adicional. Se emplean técnicas de separación mecánica basadas en densidad (incluyendo la separación con mesa vibratoria húmeda) para dividir los materiales en componentes pesados y ligeros. Los alambres metálicos y las barras colectoras se separan posteriormente mediante un método de separación por corrientes de Foucault. El componente de fragmentos de células rico en silicio se somete a un tratamiento hidrometalúrgico para recuperar la plata, que se deposita electroquímicamente, se funde y se convierte en partículas esféricas.

Después de completar el proceso en las instalaciones experimentales, se analizaron y caracterizaron los materiales recuperados. Los resultados mostraron que la pureza de la plata recuperada alcanzó el 97%, y el cable inteligente recuperado contenía un 78% de cobre, un 17% de bismuto y un 4,5% de estaño. El componente de silicio recuperado aún contenía impurezas residuales, incluyendo 22,33 mg/kg de fósforo, 13,33 mg/kg de plata, 10,67 mg/kg de estaño y 4,83 mg/kg de calcio. El componente polimérico recuperado estaba dominado por contaminación inorgánica, con aproximadamente un 81% de silicio, un 6,8% de aluminio y un 5,3% de titanio.

El equipo de investigación concluyó que el componente de silicio presenta metalización y recubrimientos residuales, lo que indica la necesidad de un refinamiento adicional para lograr una reutilización de alto valor; el contenido y la distribución de impurezas subrayan la importancia de seleccionar procesos apropiados basados en estrategias de purificación posteriores y el uso final previsto.

Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Solar Energy Materials and Solar Cells, con el título "Recuperación y caracterización de materiales de módulos fotovoltaicos en desuso mediante desprendimiento con chorro de agua". El equipo de investigación incluye científicos de la Fundación para la Investigación Industrial y Tecnológica de Noruega (SINTEF) y de la empresa de economía circular alemana LuxChemtech.