I vecchi pannelli fotovoltaici rinascono negli anodi delle batteria
(Rinnovabili.it) – Inserire le tecnologie della transizione energetica in un modello di economia circolare rappresenta un passaggio fondamentale per rendere la decarbonizzazione realmente sostenibile. Lo sa bene l’agenzia nazionale ENEA che attraverso il suo centro di ricerca di Brindisi porta avanti attività focalizzate su tecnologie e processi dei materiali sostenibili e sulla circular economy. Proprio qui un gruppo di scienziati e scienziate ha brevettato un nuovo metodo per ottenere silicio riciclato. Il “rifiuto” di partenza? I pannelli solari a fine vita.
Silicio riciclato, i problemi di purezza
I moduli fotovoltaici dismessi costituiscono una fonte di metalli strategici e preziosi. Il silicio cristallino, impiegato nella maggior parte di quelli oggi in esercizio, è uno di questi. Per essere inserito nelle celle deve avere un grado di purezza del 99.9999% (a fronte di un grado metallurgico del 98%); una purezza destinata a perdersi con le attuali tecniche di riciclo. L’approccio più diffuso, in quanto meno costoso, è quello meccanico, ma il risultato è una polvere ad elevata contaminazione. Nei pannelli solari, infatti, il semiconduttore si trova tra un vetro protettivo anteriore e un foglio polimerico posteriore, uniti fra loro da strati di colla (generalmente EVA). La macinazione meccanica offre inevitabilmente un sottoprodotto di bassa qualità, non utilizzabile neppure in metallurgia. Un altro approccio è quello del riciclo chimico puro, i cui trattamenti possono però causare gravi danni al silicio.
leggi anche Riciclo fotovoltaico, cosa succede ai pannelli a fine vita?
Il brevetto ENEA
I ricercatori e ricercatricidell’Enea hanno trovato una terza via particolarmente promettente anche dal punto di vista ambientale. “Attualmente il tasso di riciclo del silicio in Europa è pari a zero e per questo risulta estremamente utile poterlo recuperare dai pannelli fotovoltaici dismessi e re-immetterlo in differenti filiere, grazie a tecnologie di recupero a basso impatto ambientale, offrendo una modalità sostenibile di approvvigionamento di questo prezioso materiale”, sottolinea Maria Lucia Protopapa del Laboratorio Materiali funzionali e tecnologie per applicazioni sostenibili del Centro di Brindisi.
Il team ha brevettato un processo basato su macinazione, selezione, pirolisi e nuova macinazione, che consente di estrarre il silicio e ridurlo ad una polvere di dimensioni nanometriche. Il silicio riciclato attraverso questo procedimento può essere quindi usato nelle batterie al litio, mescolandolo con carbone e materiali polimerici per creare anodi ad elevata densità di energia. “In questo modo – ha aggiunto Protopapa – potremo sviluppare materiali alternativi alla grafite, anch’essa materiale critico, attualmente utilizzata nelle batterie commerciali, e rispondere quindi alla domanda crescente di batterie con densità di energia sempre più elevata”.