Neues Solarpanel-Recyclingverfahren gewinnt 99 Prozent Silber aus Zellen zurück

Forscher der University of New South Wales (UNSW) haben eine neue Methode entwickelt, gebrauchte Solarmodule zu trennen und zu zermahlen, um eine einfachere Rückgewinnung wichtiger Metalle, einschließlich Silber, zu ermöglichen.

Das patentierte Verfahren des UNSW-Teams entfernt den Aluminiumrahmen und die Glasscheiben von einer Platte und legt dann zerkleinerte Plattenstücke in eine Vibrationssiebvorrichtung. Das Gerät verwendet Edelstahlkugeln, um die Plattenstücke weiter zu zerkleinern und in Partikel unterschiedlicher Größe zu trennen.

Sobald das zerkleinerte PV-Modul gesiebt wurde, kann es chemisch ausgelaugt werden – ein traditionelles Verfahren. Den Forschern gelang es in Tests, 99 % des Silbers aus einer Solarzelle zu extrahieren.

Der Siebprozess wurde noch nicht in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift begutachtet, da das Team zunächst den Mechanismus patentieren wollte, um den Prozess hoffentlich in Zukunft kommerziell zu nutzen.

UNSW-Forscher Professor Yansong Shen sagt, dass die Suche nach besseren Möglichkeiten zur Verwaltung von Solarmodulen am Ende ihrer Lebensdauer ein „drängendes und dringendes“ Umweltproblem, aber auch eine wertvolle Chance sei.

„Solarmodule auf Mülldeponien zu entsorgen, ist ein großes Problem, da sich in den Modulen eine Reihe schädlicher Metalle befinden, die den Boden verunreinigen und das Wasser verunreinigen können. Deshalb müssen wir aus Umweltschutzgründen auch einen besseren Weg finden, die Platten zu recyceln“, sagt Shen.

„Gleichzeitig ist das Altmetall eine Quelle für viele wertvolle Metalle wie Silber, wenn es ordnungsgemäß recycelt werden kann.“

Silber ist bei den Forschern besonders gefragt, da es als Paste auf der Vorder- und Rückseite der Siliziumzellen als Leiter verwendet wird. Da so viele Solarmodule hergestellt werden, ist dies eine große Menge Silber. Im Jahr 2021 verbrauchte die Solar-PV-Industrie satte 13 % des jährlichen weltweiten Silberangebots.

Australien hat weltweit eine der höchsten Solarnutzungsraten: 30 % der Haushalte verfügen über PV-Dächer und viele größere Solarsysteme wurden auf Parkplätzen, in Solarparks und in Unternehmen im ganzen Land installiert.

Obwohl Victoria, Südaustralien und die ACT die Entsorgung von Solarmodulen am Ende ihrer Lebensdauer auf Mülldeponien verboten haben, ist es immer noch schwierig, sie auseinanderzunehmen und zu recyceln.

Es gibt im ganzen Land nur eine Handvoll Recyclingstellen, und während einige behaupten, sie könnten 100 % des PV-Moduls recyceln, entfernen die meisten das Aluminium vom Rahmen und lagern den Rest des Moduls.

„Wenn wir nicht über eine einfache Methode zur Abtrennung mit hohem Abrieb verfügen, können wir nicht effektiv mit dem dritten Schritt fortfahren, der darin besteht, die verschiedenen abgetrennten Materialien zurückzugewinnen und wiederverwenden zu können“, sagt Shen.

„Der Schlüssel zu unserem neuen Verfahren ist die Hinzufügung von Siebhilfsmitteln, die dabei helfen, die Solarzellen in kleinere Partikel zu zerkleinern und so eine bessere Trennung aller Komponenten zu ermöglichen. Dadurch lassen sich wichtige Elemente wie das in den Solarzellen enthaltene Silber deutlich einfacher zurückgewinnen.

„Ich denke, den Menschen wird gerade erst klar, wie wichtig es ist, dass wir diese PV-Zellen auf umweltfreundliche Weise recyceln können“, sagt Shen.