Equipes da Noruega e Alemanha desenvolvem método de delaminação por jato de água para reciclar módulos fotovoltaicos, com pureza de prata de 97%

De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe internacional de pesquisa desenvolveu um método de delaminação por jato de água de alta pressão para reciclar módulos fotovoltaicos descartados. Em escala de teste, o método recuperou componentes de prata, cobre, silício, vidro e polímeros com alta pureza.

O estudo visa promover rotas avançadas de reciclagem para módulos fotovoltaicos de silício cristalino baseadas em processos de delaminação, separando mecanicamente as camadas dos módulos laminados, minimizando ao mesmo tempo a contaminação cruzada entre diferentes componentes de materiais. A equipe de pesquisa destacou que o trabalho visa preencher lacunas críticas nos métodos atuais de reciclagem, fornecendo suporte para soluções escaláveis de reciclagem de módulos fotovoltaicos descartados.

Este experimento faz parte do projeto Quasar Horizon Europe da União Europeia, que visa desenvolver e demonstrar duas tecnologias de reciclagem para promover soluções circulares para módulos fotovoltaicos descartados. Em comparação com processos mecânicos tradicionais de reciclagem, este método melhora as taxas de recuperação de materiais por meio de rotas de separação.

O processo começa com uma etapa de delaminação por jato de água de alta pressão, que separa as camadas firmemente aderidas entre vidro, material encapsulante, células solares e backsheet. Esta etapa produz um componente de vidro de alta pureza, e os componentes misturados separados são posteriormente separados da água do processo por filtração. A água filtrada é recirculada de volta ao sistema, reduzindo o consumo de água e apoiando um processo de reciclagem mais sustentável.

O componente misto contém materiais poliméricos, fragmentos de células de silício e interconectores metálicos, necessitando de processamento adicional. Técnicas de separação mecânica baseadas em densidade, incluindo separação por mesa vibratória úmida, são usadas para dividir os materiais em componentes pesados e leves. Fios metálicos e barras coletoras são posteriormente separados por métodos de separação por correntes de Foucault. O componente rico em fragmentos de células de silício é submetido a tratamento hidrometalúrgico para recuperar a prata, que é então depositada eletroquimicamente, fundida e convertida em partículas esféricas.

Após a conclusão do processo na instalação experimental, os materiais recuperados foram analisados e caracterizados. Os resultados mostraram que a pureza da prata recuperada atingiu 97%, e os fios inteligentes recuperados continham 78% de cobre, 17% de bismuto e 4,5% de estanho. O componente de silício recuperado ainda continha impurezas residuais, incluindo 22,33 mg/kg de fósforo, 13,33 mg/kg de prata, 10,67 mg/kg de estanho e 4,83 mg/kg de cálcio. O componente polimérico recuperado era predominantemente contaminado por inorgânicos, contendo cerca de 81% de silício, 6,8% de alumínio e 5,3% de titânio.

A equipe de pesquisa concluiu que o componente de silício apresenta metalização e revestimentos residuais, indicando a necessidade de refino adicional para reutilização de alto valor; o teor e a distribuição de impurezas destacam a importância de selecionar processos apropriados com base em estratégias de purificação a jusante e no uso final pretendido.

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Solar Energy Materials and Solar Cells, com o artigo intitulado "Recuperação e Caracterização de Materiais de Módulos Fotovoltaicos Descartados Usando Delaminação por Jato de Água". A equipe de pesquisa inclui cientistas do SINTEF (Fundação Norueguesa para Pesquisa Industrial e Tecnológica) e da empresa alemã de economia circular LuxChemtech.