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Jun 03, 2023

Riciclare i pannelli solari è difficile, ma la tecnologia a microonde può aiutare

Ricoprire aree di terreno aperto. Coprire i tetti delle case. Galleggiare su canali e bacini artificiali. I pannelli solari stanno spuntando ovunque, svolgendo un ruolo chiave nell’aiutare il mondo a muoversi verso le energie rinnovabili

Ricoprire aree di terreno aperto. Coprire i tetti delle case. Galleggiare su canali e bacini artificiali. I pannelli solari stanno spuntando ovunque, svolgendo un ruolo chiave nell’aiutare il mondo a muoversi verso le energie rinnovabili.

Ma il rapido aumento dell’energia solare potrebbe non essere tutto positivo. Sebbene la durata di vita dei pannelli sia in aumento, molti di quelli installati potrebbero durare solo pochi decenni e potrebbero diventare un problema di rifiuti se finissero nelle discariche. Ci sono anche dubbi sul fatto che piccole quantità di metalli tossici al loro interno, come il piombo, potrebbero essere dannose per l’ambiente. Ma finora riciclarli è stato difficile e costoso.

Alcuni ricercatori australiani affermano di aver trovato un modo che potrebbe aiutare a risolvere il problema utilizzando una tecnologia domestica comune: il microonde.

La stessa tecnologia a microonde che riscalda il cibo potrebbe essere utilizzata per riscaldare parti di un pannello solare, rendendo più facile smontarlo e recuperare i materiali, ha affermato Binesh Puthen Veettil, docente senior presso la School of Engineering della Macquarie University che ha guidato la ricerca. .

"Abbiamo iniziato il nostro lavoro con un forno a microonde da cucina modificato", ha detto Veettil. "Il principio è lo stesso e la frequenza che utilizziamo è di 2,45 gigahertz, che è la stessa utilizzata da un forno a microonde da cucina."

La ricerca sottoposta a revisione paritaria arriva in un contesto di crescente interesse per capire il destino dei vecchi pannelli. La comunità dell'energia solare "sta lavorando per fare la cosa giusta perché è un problema molto gestibile", ha affermato Teresa Barnes, un'esperta di fotovoltaico presso il Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili del Dipartimento dell'Energia.

"È un problema tecnologicamente risolvibile", ha detto. “È un problema economicamente risolvibile”.

I pannelli solari sono generalmente costituiti da strati di materiali diversi, tra cui alluminio, vetro, silicio, plastica e metalli preziosi come rame e argento. Questi strati sono sigillati insieme e per riciclare i componenti i pannelli devono essere smontati.

L'argento è il materiale più prezioso nei pannelli solari, ha affermato Meng Tao, professore di ingegneria presso l'Arizona State University e fondatore di una società di riciclaggio di pannelli solari con sede a Tuscone chiamata TG Companies. Un pannello in genere contiene circa un quarto di oncia d'argento che potrebbe valere 5 dollari, ha detto Tao.

Anche il telaio in alluminio e il vetro, che in genere costituiscono circa l'85% del peso totale di un pannello solare, hanno valore e possono essere recuperati, ha affermato.

Ma i pannelli possono contenere anche altri metalli, come il piombo, che può essere tossico a determinate concentrazioni.

La sfida con i moduli solari in silicio è che "le persone non sanno bene come gestirli", ha detto Barnes. “C'è un vero e proprio mix di regolamenti. C’è un mix di materiali che possono essere lì dentro”.

Attualmente, circa il 10-15% in peso dei materiali di un pannello solare vengono recuperati a fine vita, ha affermato Tao. L'obiettivo, ha detto, dovrebbe essere quello di raggiungere il 90-95%.

Una delle sfide principali è il costo. Riciclare un pannello costa dai 20 ai 30 dollari, ma i materiali recuperati valgono in genere circa 3 dollari.

“I pannelli solari vengono riciclati in modo improprio”, ha affermato. Tutti i materiali recuperabili potrebbero probabilmente valere 11 o 12 dollari per pannello, ha osservato.

Ma i pannelli, progettati per resistere agli elementi, sono anche difficili da smontare, dicono lui e altri esperti. La rimozione degli strati polimerici che proteggono un pannello dalle intemperie spesso richiede temperature elevate, un processo noto come delaminazione.

“Oltre all’alluminio, se vuoi recuperare qualcos’altro, devi prima fare la delaminazione”, ha detto Tao. “La delaminazione è davvero il prossimo collo di bottiglia più grande.”

Questa è la sfida affrontata dai ricercatori australiani. Hanno scoperto che, quando esposto al trattamento a microonde, il rivestimento protettivo in plastica di un pannello solare si ammorbidiva al punto da poter essere staccato, il che significa che il pannello poteva essere facilmente delaminato e le sue parti recuperate senza l’uso di prodotti chimici aggressivi.

Questo approccio potrebbe consentire ai riciclatori di recuperare il vetro di alta qualità dai pannelli interi invece di doverlo frantumare e vendere i pezzi come materia prima, ha affermato Veettil.