从废弃太阳能板提取“纳米硅”,材料重回清洁能源产业链

我们都知道回收太阳能板的重要性,但如果没有经济效益,就只是慈善业务也无法产生影响力,现在澳洲科学家运用简单且不用有毒化学品的方式,从废弃太阳能板中提取“纳米硅”,材料除了能应用在高性能锂离子电池,还有碳捕捉、制氢等应用。

2016年国际再生能源总局预测,预计2030年代初期,全球退役太阳能板数量约为安装数量的4%左右,而随着净零需求增加,2050年废弃太阳能板数量将增加到每年500万吨以上。那么这些太阳能板该何处去?势必要让他们重新回到产业链或是找到新的再利用方法。

最近澳洲迪肯大学研究人员提出新想法,首席研究员Mokhlesur Rahman表示,太阳能板电池是由高价值硅制造而成,材料若未经净化就不能重复使用,因为在太阳能板的25~30年寿命期间,硅材会受到高度污染。

因此Rahman团队回收的材料,是转换跑道去电池产业。新工艺可以安全有效、不使用有毒化学用品的前题,从废弃太阳能电池中提取硅,之后团队使用特殊的球磨工艺(ball-milling process)将常规尺寸的纯化硅缩小到纳米级,其中纳米硅的市场价值为每公斤45,000美元,远高普通硅的每公斤650美元的市场价格。

Rahman表示,新工艺可以在一天内将收集到的硅纯度恢复到99%以上,而且不需要使用危险化学品,热化学过程比目前市场上的任何其他技术都更环保、更便宜、更高效。

之后纳米硅能应用在硅电池阳极,可以将锂离子电池储电能量提高十倍。Rahman表示,团队也使用纳米硅材料来开发低成本电池,有助于提供性能更高、寿命更长、价格合理的电池技术。而纳米硅也能用于开发纳米肥料、碳捕捉以及制氢。研究团队预计他们的技术可以产生价值150亿美元的回收材料。

(首图来源:pixabay)