😢 Проблема: за последние годы люди стали больше использовать возобновляемую энергию Солнца. Но поскольку солнечные панели служат в среднем 30 лет, к 2050 году примерно у 80 миллионов тонн этих устройств истечёт срок годности. Сейчас отработавшие солнечные панели чаще всего выбрасывают, потому что их сложно перерабатывать. Процесс включает использование токсичных веществ и требует больших затрат энергии, а это очень дорого.
Солнечные панели содержат компоненты, запас которых в природе ограничен, например кремний. Но даже если отделить кремний от алюминия, меди, серебра, свинца и пластика, из-за примесей и дефектов полученный материал будет непригоден для других кремниевых технологий.
😎 Решение: недорогой способ восстановления чистого кремния из отработавших солнечных панелей. Для этого требуется всего один реагент — фосфорная кислота, которую обычно используют в пищевой промышленности и производстве напитков.
🤔 Как работает: солнечную панель замачивают в горячей разбавленной фосфорной кислоте на полчаса. За это время с поверхности удаляются алюминий и серебро. Затем замачивание повторяют со свежей фосфорной кислотой, чтобы удалить металлы полностью. Ещё через полчаса получается чистая кремниевая пластина.
Восстановленную пластину из кремния оценили с помощью спектрального анализа, при котором определяется качественный и количественный состав объекта. Обнаружилось, что пластину удалось восстановить на 98,9% при чистоте 99,2%. Такой результат сопоставим с тем, который можно получить традиционными способами восстановления кремния.
На этом проверка образца не закончилась: его переработали в анод литийионного аккумулятора и проверили на эффективность. Созданный из восстановленного кремния анод работал так же, как произведённый из нового кремния.
🤨 И что? Такой способ восстановления кремния прост и дёшев, поэтому возможно, что совсем скоро выброшенных на свалку солнечных панелей не останется. Исследователи полагают, что их разработка может быть интересна в первую очередь производителям электромобилей, для которых нужны литийионные аккумуляторы больших размеров.
🧑💻 Кто: исследователи Наньянского технологического университета, Сингапур.
Источники: eurekalert.org и sciencedirect.com
