Un nuovo metodo per rimuovere il silicio dai pannelli solari usati, trasformandolo in un nanomateriale, è stato testato da un gruppo di ricercatori dell’Institute for frontier materials (IFM) all’università di Deakin, in Australia. Un risultato di grande valore, che è stato persino quantificato in 45mila dollari al chilogrammo.
Una svolta importante per le rinnovabili
“Le celle dei pannelli solari sono fabbricate con silicio di alto valore, ma questo materiale non può essere riutilizzato senza prima purificarlo perché viene altamente contaminato durante i 25-30 anni di vita del pannello”, ha detto il ricercatore capo Mokhlesur Rahman in un comunicato. “Abbiamo sviluppato un processo che riporta il silicio raccolto dalle celle usate a una purezza oltre il 99 per cento, in meno di un giorno e senza bisogno di sostanze chimiche pericolose. Questo processo termico e chimico è molto più ecologico, più efficiente, e meno costoso di ogni altro metodo presente oggi sul mercato”.
Il nano-silicio estratto attraverso questo processo viene poi combinato con la grafite per create un nuovo tipo di anodo per batterie che ha dimostrato di poter moltiplicare per dieci volte la capacità delle batterie agli ioni di litio. “Stiamo utilizzando quel nano-silicio per sviluppare materiali per batterie a basso costo che aiuteranno a offrire tecnologie per batterie che siano più performanti, più durature, e meno costose, fondamentali per sostenere la transizione energetica in Australia”, ha affermato Rahman.
La crescita dell’energia solare
Le celle fotovoltaiche sono le componenti dei pannelli solari che convertono la luce del sole in energia elettrica. Queste celle, chiamate anche celle solari, sono fatte di un materiale semiconduttore. Il silicio è il materiale più diffuso nelle celle solari, rappresentano oltre il 95 per cento dei moduli attualmente sul mercato.
L’energia solare fotovoltaica ha generato 179 terawattora (TWh) di energia in più nel 2021 rispetto all’anno precedente secondo l’Agenzia internazionale dell’energia (Iea). Un aumento record, pari al 22 per cento su base annua. Nel 2010, questo tipo di energia ammontava a soltanto 32,2 TWh, ora supera i 1.000 TWh.
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Oltre alle celle solari, i pannelli sono costituiti da altre componenti e altri materiali, come la struttura di metallo e la copertura di vetro. Secondo l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (Irena), il valore delle materie prime recuperabili dai pannelli solari fuori uso nel mondo sarà di circa 450 milioni di dollari entro il 2030. Il riciclo dei pannelli solari può includere la separazione del vetro dal wafer di silicio e la separazione e purificazione delle celle di silicio e di metalli come rame, piombo, argento, e stagno. Secondo un report pubblicato nel 2021 dal Laboratorio nazionale per l’energia rinnovabile (Nrel) e dall’Istituto di ricerca sull’energia elettrica (Epri) negli Stati Uniti, meno del 10 per cento dei moduli fotovoltaici vengono riciclati.
“Questa tecnologia sviluppata dalla Deakin University – che include la purificazione, la produzione di nano-silicio, e l’integrazione nella nuova tecnologia delle batterie – è un grande balzo in avanti per come affrontiamo il problema dei rifiuti di pannelli solari”, ha detto il Professor Ying (Ian) Chen, direttore dell’Arc Research Hub for Safe and Reliable Energy. “Il silicio recuperato dai pannelli solari a fine vita può diventare un’enorme e sostenible fonte di nano-silicio per soddisfare la domanda futura di materie prime per batterie. Aiutando ad alimentare le case, i trasporti, e le comunità del futuro”.
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