Una iniciativa financiada con fondos comunitarios ha desarrollado métodos para recuperar materiales valiosos de residuos fotovoltaicos (PV) como el silicio (Si) para su reutilización en la industria.

De acuerdo con la Directiva de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (WEEE) de la UE, El 85% de los residuos fotovoltaicos debe recuperarse y el 80% debe reciclarse y reutilizarse. en 2018.

El proyecto Horizon2020 CABRISS ayudó a transformar las obligaciones legales bajo la directiva WEEE en nuevas oportunidades comerciales al ser pionero en una economía circular basada en materiales reciclados, indio reutilizado y recuperado (In), Materiales de Si y plata (Ag) para PV y otras aplicaciones.

Apoyado por SPIRE (industria de procesos sostenibles a través de la eficiencia energética y de recursos), el consorcio estaba formado por 11 empresas y 5 institutos de investigación de 9 países de la UE que trabajaban en una asociación público-privada.

Según el coordinador del proyecto, David Pelletier:"CABRISS se centra principalmente en una cadena de valor de producción fotovoltaica, demostrando así la simbiosis industrial intersectorial con los procesos de ciclo cerrado. "La simbiosis industrial describe una red de organizaciones diversas para fomentar la ecoinnovación, cambio de cultura a largo plazo, y mejora de los procesos comerciales y técnicos. CABRISS desarrolló este proceso proporcionando materias primas como materia prima para otras industrias.

Materiales valiosos de residuos fotovoltaicos

Los investigadores utilizaron tres fuentes diferentes de residuos fotovoltaicos en el proyecto. El primero involucró una técnica novedosa para deslaminar y recuperar todos los materiales de alto valor como Ag, En, Si y vidrio de alta pureza procedente de módulos fotovoltaicos de película fina al final de su vida útil y módulos fotovoltaicos a base de Si. El segundo comprendía residuos sólidos de la producción fotovoltaica, que consiste en una mezcla de obleas de Si rotas y células. La fuente final son los residuos de producción fotovoltaica de polvo seco de Si, conocido como corte, recuperado del material perdido durante el proceso de corte.

Los socios del proyecto utilizaron tecnología láser para abrir los módulos fotovoltaicos de película delgada sin dañarlos. resultando en un valor más alto para el vidrio reciclado. "Para módulos fotovoltaicos basados ​​en Si, Se desarrolló una tecnología innovadora y basada en agua que, a diferencia de las tecnologías de trituración convencionales, no rompe el vidrio, lo que provoca la acumulación de todos los materiales en los módulos fotovoltaicos de Si, "dice Pelletier.

Económicamente eficiente y respetuoso con el medio ambiente

Este enfoque allanó el camino para el alto valor, Reciclaje de alto rendimiento de módulos fotovoltaicos (película delgada y silicio) con recuperación económicamente eficiente de todos los materiales reutilizables. "El resultado es un reciclaje de residuos fotovoltaicos compatible con WEEE, aumentar el rendimiento y la calidad de los materiales recuperados, incluido el silicio, indio plata, y vidrio intacto de alta calidad, "Explica Pelletier.

Es más, Los investigadores probaron métodos innovadores y rentables para la extracción y recuperación de Ag y Si. También demostraron la posibilidad de purificar el Si recuperado de obleas rotas y células a grado solar (grado 5N) mediante procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos para su reutilización directa en la industria fotovoltaica. "El refinado del corte de silicio ya ha dado lugar a grados de silicio metalúrgico de 3N a 4N, "afirma Pelletier.

CABRISS beneficia a la sociedad al evitar el impacto medioambiental del vertido de residuos fotovoltaicos y la alta energía invertida en la producción de Si virgen que no se ha utilizado antes en la fabricación. También reduce el impacto ambiental del proceso de reciclaje en sí al optimizar los procedimientos de reciclaje de acuerdo con los resultados del análisis del ciclo de vida. "Además, los informes sobre buenas prácticas de trazabilidad de residuos entre los fabricantes y recicladores fotovoltaicos ayudarán a mejorar las oportunidades de reciclabilidad y la eficiencia de la recolección, ", Señala Pelletier.