Uma iniciativa financiada pela UE desenvolveu métodos para recuperar materiais valiosos de resíduos fotovoltaicos (PV), como silício (Si), para reutilização na indústria.

De acordo com a Diretiva de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (WEEE), 85 por cento dos resíduos fotovoltaicos devem ser recuperados e 80 por cento reciclados e reutilizados, em 2018.

O projeto Horizon2020 CABRISS ajudou a transformar as obrigações legais sob a diretiva WEEE em novas oportunidades de negócios ao ser pioneira em uma economia circular baseada em reciclados, índio reutilizado e recuperado (In), Materiais de Si e prata (Ag) para PV e outras aplicações.

Apoiado pela SPIRE (indústria de processos sustentáveis ​​por meio da eficiência de recursos e energia), o consórcio era composto por 11 empresas e 5 institutos de investigação de 9 países da UE que trabalham em parceria público-privada.

De acordo com o coordenador do projeto David Pelletier:"CABRISS se concentra principalmente em uma cadeia de valor de produção fotovoltaica, demonstrando assim a simbiose industrial intersetorial com processos de ciclo fechado. "A simbiose industrial descreve uma rede de diversas organizações para promover a ecoinovação, mudança de cultura de longo prazo, e melhorar os processos técnicos e de negócios. A CABRISS desenvolveu este processo fornecendo matéria-prima como matéria-prima para outras indústrias.

Materiais valiosos de resíduos fotovoltaicos

Os pesquisadores usaram três fontes diferentes de resíduos fotovoltaicos no projeto. O primeiro envolveu uma nova técnica para delaminar e recuperar todos os materiais de alto valor como Ag, No, Si e vidro de alta pureza de filme fino FV de fim de vida e módulos FV à base de Si. O segundo compreendia resíduos sólidos da produção fotovoltaica, consistindo em uma mistura de bolachas e células de Si quebradas. A fonte final é o resíduo de produção PV de pó de Si seco, conhecido como kerf, recuperado de material perdido durante o processo de corte.

Os parceiros do projeto usaram tecnologia laser para abrir os módulos fotovoltaicos de filme fino sem danos, resultando em maior valor para o vidro reciclado. "Para módulos fotovoltaicos baseados em Si, foi desenvolvida uma tecnologia inovadora à base de água que, ao contrário das tecnologias convencionais de trituração, não quebra o vidro, resultando na coleta de todos os materiais em módulos fotovoltaicos de Si, "diz Pelletier.

Economicamente eficiente e ecologicamente correto

Essa abordagem pavimentou o caminho para alto valor, reciclagem de alto rendimento de módulos fotovoltaicos (filme fino e silício) com recuperação economicamente eficiente de todos os materiais reutilizáveis. "O resultado é a reciclagem de resíduos fotovoltaicos em conformidade com WEEE, aumentando o rendimento e a qualidade dos materiais recuperados, incluindo silício, índio, prata, e vidro não danificado de alta qualidade, "Pelletier explica.

Além disso, pesquisadores testaram métodos inovadores de baixo custo para a extração e recuperação de Ag e Si. Eles também demonstraram a possibilidade de purificar o Si recuperado de wafers e células quebrados para grau solar (grau 5N) por processos piro e hidrometalúrgicos para reutilização direta na indústria fotovoltaica. "O refino do kerf de silício já levou a graus de silício metalúrgico de 3N a 4N, "afirma Pelletier.

A CABRISS beneficia a sociedade evitando o impacto ambiental dos resíduos fotovoltaicos de aterro e a alta energia investida na produção de Si virgem que não tinha sido usado antes na fabricação. Também reduz o impacto ambiental do próprio processo de reciclagem, otimizando os procedimentos de reciclagem de acordo com os resultados da análise do ciclo de vida. "Além disso, relatórios sobre boas práticas de rastreabilidade de resíduos entre fabricantes de PV / recicladores de PV ajudarão a melhorar as oportunidades de reciclabilidade e eficiência de coleta, "Pelletier aponta.