Из старых солнечных панелей научились делать сырьё для силовой электроники
Учёные Томского политеха и Севастопольского госуниверситета нашли способ перерабатывать отслужившие солнечные панели в карбид кремния — материал для силовой электроники и огнеупорной керамики. Содержание карбида кремния в твёрдом продукте достигает 61%, сообщили в Минобрнауки.
Проблема в том, что солнечные панели служат всего 20–30 лет и превращаются в многокомпонентные отходы: стекло, алюминий, кремний, медь, полимеры. Существующие методы переработки требуют дорогих и токсичных реагентов, а на выходе дают продукт низкого качества, который нельзя использовать повторно.
Новый метод двухэтапный. Сначала панель нагревают до 500 градусов методом пиролиза — так отделяют кремний от полимерной прослойки и получают углеродный остаток. Затем кремнийсодержащий материал смешивают с техническим углеродом и обрабатывают безвакуумной электрической дугой при 1800 градусах. Весь процесс занимает одну минуту.
Увеличение доли углерода в смеси до 30% подняло выход карбида кремния с 46% до 61%. Свободный кремний снизился с 19,7% до 8,3%, а диоксид кремния почти исчез.
Карбид кремния — востребованный материал. Его используют в силовой электронике, которая становится основой для энергосистем с высокой долей возобновляемых источников. Переработка панелей замыкает цикл: отслужившая генерация превращается в компоненты для новой.
⚡️Энергия мысли
Учёные Томского политеха и Севастопольского госуниверситета нашли способ перерабатывать отслужившие солнечные панели в карбид кремния — материал для силовой электроники и огнеупорной керамики. Содержание карбида кремния в твёрдом продукте достигает 61%, сообщили в Минобрнауки.
Проблема в том, что солнечные панели служат всего 20–30 лет и превращаются в многокомпонентные отходы: стекло, алюминий, кремний, медь, полимеры. Существующие методы переработки требуют дорогих и токсичных реагентов, а на выходе дают продукт низкого качества, который нельзя использовать повторно.
Новый метод двухэтапный. Сначала панель нагревают до 500 градусов методом пиролиза — так отделяют кремний от полимерной прослойки и получают углеродный остаток. Затем кремнийсодержащий материал смешивают с техническим углеродом и обрабатывают безвакуумной электрической дугой при 1800 градусах. Весь процесс занимает одну минуту.
Увеличение доли углерода в смеси до 30% подняло выход карбида кремния с 46% до 61%. Свободный кремний снизился с 19,7% до 8,3%, а диоксид кремния почти исчез.
Карбид кремния — востребованный материал. Его используют в силовой электронике, которая становится основой для энергосистем с высокой долей возобновляемых источников. Переработка панелей замыкает цикл: отслужившая генерация превращается в компоненты для новой.
⚡️Энергия мысли