riciclaggio silicio da pannelli fotovoltaici

[admin]

Spero di esservi stato di aiuto e ovviamente sono disponibile per qualsiasi approfondimento in merito.

Ti ricordo che hai disponibile lo spazio per un blog dove puoi illustrare con tutti i dettagli e gli approfondimenti che ritieni opportuni.

[sevenax73]

Ciao Lillo,

una cosa che non ho scritto sul post precedente (per evitare che la discussione potesse essere interpretata come pubblicità) è che io sono il produttore di questa tecnologia che è in fase di brevetto internazionale.
Purtroppo e ripeto purtroppo, in Italia non danno molto spazio per promuovere idee e tecnologie innovative in ambito del riciclaggio e quindi echeggiano sempre e solo quelle lontane da noi!
Un processo di riciclaggio, per essere tale, deve essere per prima cosa sostenibile altrimenti come succede per molte altre tipologie di rifiuti si crea solo un dispendio di energia e di inquinamento.
A mio avviso, i sistemi ad oggi esistenti per il riciclaggio dei pannelli fotovoltaici non sono assolutamente sostenibili e posso dirti che le percentuali di recupero dichiarate sono assolutamente false! ora cercherò di spiegarti il perché....
Il pannello fotovoltaico non è altro che un "sandwich" di vetro,eva,celle e plastica incollati tra di loro.
Se si va a triturare il tutto si andrà solo a creare un miscuglio di rifiuti incollati tra di loro e una polvere mista a vetro e silicio.Per separare tutto questo caos creato l' unica soluzione sono vari processi chimici: una fase chimica per separare il vetro dagli altri materiali ( con una dispersione molto alta del silicio ), una fase per separare la plastica dall' EVA e dai residui di celle e un'altra fase per separare l' EVA da quello che rimane della cella! c'è anche da considerare che all'interno del tutto devono essere recuperati anche i contatti delle celle che sono in rame e argento e per ogni passaggio aggiuntivo non si recupera ma si disperde!
Detto questo, cerco di descriverti come si possa dividere il tutto con un sistema molto più semplice ed elementare della chimica: La prima cosa da fare è togliere solo il vetro ( il materiale più fastidioso del pannello ) senza inquinarlo con il silicio o altri materiali che compongono il pannello in modo da ricavare la prima materia prima, in una seconda fase si deve tagliare ( non triturare ) il tappeto di eva in piccoli pezzi, terza e ultima fase si centrifugano i pezzi di tappeto con una turbina particolare e tramite dei vagli a tavole vibranti si separano tutti i materiali.
Appena pronto il video dimostrativo della linea ve lo invio in modo che possiate capire meglio come funzionano tutti i vari processi che ho descritto.

[admin]

Io continuo ad insistere che hai a disposizione un blog per illustrare meglio il tutto.

[lillo]

ciao sevenax73,

ti ringrazio per aver risposto e ti spiego meglio anche io il mio interesse sulla questione:
sto preparando una tesi di laurea sulla gestione di fine vita dei pannelli fotovoltaici.
il mio obiettivo è proprio comprendere la convenienza economico/ambientale con uno sguardo a nuove tecniche meno invasive e più proficue.
volgerei volentieri anche uno sguardo alle celle al tellurio di cadmio.
con quello che hai scritto hai confermato quanto ho letto, come la dispersione dei metalli più preziosi.

aspetto novità, e rinnovo l'invito di admin a sfruttare il tuo blog per dare all'argomento maggiore visibilità.
a presto

[sevenax73]

Ok scusatemi non avevo notato l' invito! ora apro il blog personale grazie!

[lillo]

ho appena visitato il tuo sito.
tra un paio di giorni ho un incontro con il mio relatore, e mi chiedevo se posso menzionare il sito.
aspetto l'apertura del blog
ancora grazie.

[sevenax73]

Si, menziona pure! ciao

[lillo]

ci stiamo organizzando per distruggere un paio di pannelli, vedremo come, l'idea, diversa da quanto letto finora, potrebbe portare a un nulla di fatto, ma uno dei big del Forum dice: Smanettare necesse est....
insomma l'idea comincia a delinearsi e il tentativo è staccare il vetro di copertura, quindi l'EVA, attraverso uno shock termico. per il freddo non c'è problema, in facoltà qualcuno ha l'azoto liquido, per il caldo stiamo valutando di fornire al pannello corrente continua attraverso un alimentatore 250 V/5 A.
ci stiamo chiedendo se ci conviene superare la potenza nominale del pannello (175 W se non erro).
quindi: riscaldamento bandelle attraverso corrente elettrica, e successiva immersione in azoto liquido.
ammettiamo di essere poco fiduciosi.

ora un altro aspetto che dovrei osservare è il processo di delaminazione naturale del pannello.
capire cosa la provoca, e cercare di limitarla.
qui chiedo una mano, visto che il fenomeno sembra solo nominato, e neanche i libri di tecnologia meccanica di mia sorella ne parlano.

intanto illustro quello che dovrebbe essere stato il primo processo di riciclaggio avviato da Deutche Solar nel 2003.
tale processo è dedicato ai moduli in silicio cristallino, che sono i più diffusi:

processo Deuche Solar.jpg (16.63 KiB) Osservato 5044 volte

due fasi principali:
un primo trattamento termico, dove i pannelli entrano in un forno di incenerimento, dove la temperatura arriva a 600°C, e bruciano EVA, Tedlar, e altre sostanze polimeriche.
i gas di risulta entrano in un post-combustore per l'abbattimento di sostanze inquinanti.
segue una separazione manuale del sandwich, e il modulo è liberato dal vetro e dalla cornice in alluminio.

tutti i moduli intatti passano al trattamento chimico:

processo chimico.jpg (21.7 KiB) Osservato 5044 volte

tale operazione consiste in una serie di bagni chimici e successivi risciacqui, in modo da separare dal wafer gli strati di metallizzazione superiore e inferiore, lo strato anti-riflettente la giunzione p-n.
si usano di solito acido fluoridrico, nitrico, acetico, nonchè perossido di idrogeno e acqua distillata.
secondo la PV Cicle, ente europeo di ritiro volontario panelli, i wafer recuperati sono del tutto identici ai wafer vergini per quanto riguarda le caratteristiche elettriche.

i pro, al contrario di quel che si può pensare, sono pochi: il recupero di questi materiali richiede un notevole dispendio energetico, e l'emissione di non pochi inquinanti che dovranno essere opportunamente trattati.
questo porta la Deuche Solar a pensarne una diversa...
ma di questo parleremo dopo.

[salvo86]

Salve a tutti..anch io sto scrivendo una tesi sul riciclo e il riutilizzo dei pannelli fotovoltaici a fine vita. Cercando su internet ho notato che in italia questo argomento è ancora un mezzo tabù,mentre all'estero rappresenta qualcosa di concreto. A tal proposito ero molto interessato al progetto di sevenax73..anche perché io con la mia tesi dovrei considerare un impianto fotovoltaico di medie/grosse dimensioni e ipotizzare un possibile piano di riciclaggio e riutilizzo dei moduli che compongono lo stesso, a fine produzione. Di conseguenza in questo momento sto un po' valutando tutte le tecnologie disponibili per minimizzare sia i costi ma in particolar modo gli impatti ambientali; ho letto qualcosa riguardo la tecnologia solar glass ML, ma sul sito non ce scritto molto. Si potrebbero avere più informazioni?

[lillo]

Si potrebbero avere più informazioni?

magari!
sperando che sevenax73 si ricordi, e abbia tempo per noi.

in italia questo argomento è ancora un mezzo tabù,mentre all'estero rappresenta qualcosa di concreto

mi sembra logico, dato che non riusciamo a riciclare decentemente neanche la carta
salvo86 da quel che ho letto finora sembra che i processi che si stanno affermando prevedano la distruzione del wafer, per poi riutilizzarlo per l'accrescimento dei nuovi lingotti.
come già detto il recupero del wafer intero presenta una serie di barriere non di poco conto.
attraverso una collaborazione con il dipartimento di tecnologia meccanica, abbiamo effettuato alcune prove.

qualche tempo fa in laboratorio si è cercato di ottenere una separazione del wafer attraverso il raffreddamento (versando azoto liquido sulla superficie del pannello).
le diverse dilatazioni (in questo caso compressioni) dei vari materiali avrebbero dovuto agevolare il distacco tra loro.
il distacco è avvenuto, ma la superficie dei wafer presentava ancora strati di EVA, di difficile rimozione, se non con processi chimici e tutti i problemi che ne derivano.
sull'idea di rendere lo shock termico ancora più shokkante, abbiamo pensato di riscaldare il pannello con il fine di ottenere gradienti termici maggiori, ma non attraverso processi meccanici (ad esempio in un forno a 600°C), ma piuttosto sfruttando il famosissimo effetto Joule:
proprio due giorni fa abbiamo terminato questa sorta di prova di riscaldamento con risultati poco confortanti (ma questo noi ce lo aspettavamo).
comunque siamo riusciti ad alimentare il pannello, passandolo da generatore a utilizzatore.
quello che si specula sono 10°C, infatti la termocamera stima una temperatura a regime del pannello di circa 30°C.
la prova è stata effettuata riducendo al minimo la luce della stanza (il pannello esposto alla luce di un neon presenta una tensione a vuoto di circa 14 V ).
ho i dati e le foto (sia quelle "normali", che quelle della termocamera) e non appena avrò tempo cercherò di scriverci qualcosa sopra.

per il momento sembra conveniente distruggere il wafer e riqualificarlo da capo.

con la mia tesi dovrei considerare un impianto fotovoltaico di medie/grosse dimensioni e ipotizzare un possibile piano di riciclaggio e riutilizzo dei moduli che compongono lo stesso, a fine produzione.

piccoli o medi o grossi, credo che a tutti spetti una fine dignitosa
l'installazione in kWp dei piccoli impianti domestici non credo sia da sottovalutare. nell'insieme danno grandi numeri. anzi, secondo me sono quelli sui quali bisognerebbe stare più attenti.

ho letto qualcosa riguardo la tecnologia solar glass ML

quello che hai citato è il sito gestito da sevenax73