Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

H2020

CABRISS — Wynik w skrócie

Project ID: 641972
Źródło dofinansowania: H2020-EU.3.5.4.
Kraj: Francja
Dziedzina: Technologie przemysłowe, Zmiana klimatu i środowisko

Recykling odpadów fotowoltaicznych wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym

W ramach finansowanej ze środków UE inicjatywy opracowano metody odzyskiwania cennych materiałów z odpadów fotowoltaicznych (PV), takich jak krzem (Si), do ponownego wykorzystania w przemyśle.
Recykling odpadów fotowoltaicznych wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym
Zgodnie z dyrektywą UE w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE) 85% odpadów fotowoltaicznych musi zostać odzyskanych, a 80% poddanych recyklingowi i ponownie wykorzystanych do 2018 roku.

Projekt CABRISS realizowany w ramach programu „Horyzont 2020” pomógł przekształcić obowiązki prawne wynikające z dyrektywy WEEE w nowe możliwości biznesowe dzięki pionierskiemu procesowi obiegu zamkniętego opartemu na pierwiastkach, takich jak ind (In), krzem (Si) i srebro (Ag), pochodzących z recyklingu, ponownie wykorzystanych i odzyskanych na potrzeby technologii fotowoltaicznych i innych zastosowań.

Wspierane przez inicjatywę SPIRE (Sustainable process industry through resource and energy efficiency) konsorcjum składało się z 11 firm i 5 instytutów badawczych z 9 krajów UE współpracujących w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego.

Jak podsumował projekt jego koordynator, David Pelletier: „Projekt CABRISS koncentruje się głównie na łańcuchu wartości produkcji fotowoltaicznej, wykazując w ten sposób międzysektorową symbiozę przemysłową z procesami w obiegu zamkniętym”. Symbioza przemysłowa opisuje sieć różnych organizacji wspierających ekoinnowacje, długoterminowe zmiany kulturowe oraz usprawniających procesy biznesowe i techniczne. Zespół projektu CABRISS opracował ten proces, dostarczając surowce jako materiał wsadowy dla innych branż.

Cenne materiały z odpadów fotowoltaicznych

Naukowcy wykorzystali w projekcie trzy różne źródła odpadów fotowoltaicznych. Pierwsze wymagało zastosowania nowatorskiej techniki delaminacji i odzyskiwania wszystkich cennych materiałów, takich jak Ag, In, Si oraz szkło o wysokiej czystości, z cienkiej folii fotowoltaicznej wycofanej z eksploatacji oraz modułów fotowoltaicznych na bazie Si. Drugie obejmowało wykorzystanie odpadów stałych z produkcji technologii fotowoltaicznych zawierających mieszaninę połamanych płytek krzemowych i ogniw. Ostatnim źródłem jest suchy proszek będący odpadem z produkcji technologii fotowoltaicznych, określany jako opiłki, odzyskany z materiału utraconego podczas procesu cięcia.

Partnerzy projektu skorzystali z technologii laserowej do otwierania cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych bez uszkodzenia, dzięki czemu uzyskali wyższą wartością szkła pochodzącego z recyklingu. „W przypadku modułów fotowoltaicznych opartych na Si opracowano innowacyjną technologię opartą na wodzie, która, w przeciwieństwie do konwencjonalnych technologii rozdrabniania, nie łamie szkła, co pozwala na zebranie wszystkich materiałów w modułach fotowoltaicznych na bazie Si”, mówi Pelletier.

Ekonomicznie wydajny i przyjazny dla środowiska

Takie podejście pozwoliło na wysokowartościowy i wysokowydajny recykling modułów fotowoltaicznych (cienkowarstwowych i krzemowych) oraz umożliwiło ekonomiczny odzysk wszystkich materiałów do ponownego wykorzystania. „Rezultatem jest recykling odpadów fotowoltaicznych zgodny z wymogami dyrektywy WEEE, zwiększający wydajność i jakość odzyskiwanych materiałów, w tym krzemu, indu, srebra i wysokiej jakości nieuszkodzonego szkła”, wyjaśnia Pelletier.

Ponadto badacze przetestowali innowacyjne, opłacalne metody ekstrakcji i odzyskiwania Ag i Si. Zademonstrowali również możliwość oczyszczania odzyskanego Si z rozbitych płytek i ogniw do stopnia wymaganego w technologiach solarnych (5N) za pomocą procesów pyro- i hydrometalurgicznych do bezpośredniego ponownego wykorzystania w przemyśle fotowoltaicznym. „W drodze rafinacji opiłków silikonowych pozyskano już klasy metalurgiczne krzemu od 3N do 4N”, dodaje Pelletier.

Projekt CABRISS przynosi korzyści społeczeństwu poprzez minimalizowanie wpływu na środowisko składowisk odpadów fotowoltaicznych oraz procesów wytwarzania dużej ilości energii niezbędnej do produkcji pierwotnego krzemu, który nie był wcześniej wykorzystywany w produkcji. Ogranicza również wpływ procesu recyklingu na środowisko, optymalizując procedury recyklingu zgodnie z wynikami analizy cyklu życia. „Ponadto raporty na temat dobrych praktyk w zakresie identyfikowalności odpadów stosowanych przez producentów technologii fotowoltaicznych i podmioty zajmujące się ich recyklingiem pomogą zwiększyć możliwości recyklingu i wydajność zbierania odpadów”, podkreśla Pelletier.

Słowa kluczowe

CABRISS, fotowoltaika (PV), krzem (Si), recykling, ind (In), srebro (Ag), szkło, dyrektywa w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE)
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę