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H2020

CABRISS — Risultato in breve

Project ID: 641972
Finanziato nell'ambito di: H2020-EU.3.5.4.
Paese: Francia
Dominio: Tecnologie industriali, Cambiamento climatico e Ambiente

Il riciclaggio dei rifiuti fotovoltaici promuove l’economia circolare

Un’iniziativa finanziata dall’UE ha sviluppato metodi per il recupero di materiali preziosi dai rifiuti fotovoltaici, (PV, photovoltaic) come il silicio (Si), per il loro riutilizzo nell’industria.
Il riciclaggio dei rifiuti fotovoltaici promuove l’economia circolare
Secondo la direttiva dell’UE sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), entro il 2018 l’85 % dei rifiuti PV deve essere recuperato e l’80 % riciclato e riutilizzato.

Il progetto di Orizzonte 2020 CABRISS ha contribuito a trasformare gli obblighi di legge ai sensi della direttiva RAEE in nuove opportunità commerciali dando inizio a un’economia circolare basata sul riciclaggio, il riutilizzo e il recupero di materiali per il fotovoltaico e altre applicazioni quali l’indio (In), il silicio (Si) e l’argento (Ag).

Sostenuto da SPIRE (Sustainable process industry through resource and energy efficiency), il consorzio ha riunito 11 imprese e 5 istituti di ricerca provenienti da 9 paesi dall’UE nel quadro di una partnership pubblico-privata.

Secondo David Pelletier, il coordinatore del progetto: «CABRISS si incentra principalmente sulla catena del valore della produzione fotovoltaica, dimostrando di conseguenza la simbiosi industriale intersettoriale con i processi ad anello chiuso.» La simbiosi industriale è rappresentata da una rete di diverse organizzazioni per la promozione dell’innovazione ecologica e del cambiamento culturale a lungo termine e per il miglioramento dei processi aziendali e tecnici. CABRISS ha sviluppato questo processo fornendo materie prime come risorse per altre industrie.

Materiali preziosi dai rifiuti PV

I ricercatori hanno utilizzato tre diverse fonti di rifiuti PV per il progetto. La prima comportava l’impiego di una nuova tecnica per la delaminazione e il recupero di tutti i materiali di alto valore quali Ag, In, Si e vetro di elevata purezza dalle sottili pellicole PV e dai moduli PV a base di Si alla fine del loro ciclo vitale. La seconda consisteva in rifiuti solidi dalla produzione PV, una miscela di wafer e celle in Si rotti. L’ultima era composta da polveri di Si, rifiuti della produzione PV noti come «kerf», recuperate dal materiale perso durante il processo di taglio.

I partner del progetto hanno utilizzato la tecnologia laser per aprire i moduli fotovoltaici a pellicola sottile senza danneggiarli, ottenendo di conseguenza un vetro riciclato con un valore più elevato. «Per i moduli PV a base di Si, è stata sviluppata una tecnologia innovativa a base d’acqua che, a differenza delle tecnologie di frantumazione convenzionali, non rompe il vetro e consente pertanto la raccolta di tutti i materiali presenti nei moduli PV in Si», afferma Pelletier.

Efficiente in termini economici ed ecocompatibile

Questo approccio ha aperto la strada a un riciclaggio di moduli PV (a pellicola sottile e in silicio) ad alto valore e resa elevata, con un recupero efficiente in termini economici di tutti i materiali riutilizzabili. «Il risultato è un riciclaggio di rifiuti PV conforme alla direttiva RAEE che incrementa la resa e la qualità dei materiali recuperati, tra cui silicio, indio, argento e vetro non danneggiato di alta qualità», spiega Pelletier.

Inoltre, i ricercatori hanno testato metodi innovativi ed economici per l’estrazione e il recupero di Ag e Si. Hanno anche dimostrato la possibilità di purificare il Si recuperato da wafer e celle rotti fino al grado solare (grado 5N) attraverso processi pirometallurgici e idrometallurgici, per un diretto riutilizzo nell’industria PV. «La raffinazione del kerf di silicio ha già portato a gradi metallurgici di silicio da 3N a 4N», dichiara Pelletier.

CABRISS apporta benefici alla società evitando l’impatto ambientale dovuto allo smaltimento in discarica dei rifiuti PV e all’elevata quantità di energia utilizzata per la produzione di Si vergine non impiegato nella fabbricazione in precedenza. Riduce inoltre l’impatto ambientale del processo di riciclaggio stesso ottimizzando le procedure di riciclaggio in base ai risultati dell’analisi del ciclo vitale. «Inoltre, le relazioni sulle buone prassi per quanto concerne la tracciabilità dei rifiuti tra produttori e riciclatori PV contribuiranno a migliorare le opportunità di riciclabilità e l’efficienza della raccolta», evidenzia Pelletier.

Keywords

CABRISS, fotovoltaico (PV), silicio (Si), riciclaggio, indio (In), argento (Ag), vetro, direttiva sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE)