從廢棄太陽(yáng)能板提取「奈米矽」,材料重回乾淨(jìng)能源產(chǎn)業(yè)鏈

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我們都知道回收太陽(yáng)能板的重要性,但如果沒有經(jīng)濟(jì)效益,就只是慈善事業(yè)也無(wú)法產(chǎn)生影響力,現(xiàn)在澳洲科學(xué)家運(yùn)用簡(jiǎn)單且不用有毒化學(xué)品的方式,從廢棄太陽(yáng)能板中提取「奈米矽」,材料除了能應(yīng)用在高性能鋰離子電池,還有碳捕捉、製氫等應(yīng)用。

2016 年國(guó)際再生能源總署預(yù)測(cè),預(yù)計(jì) 2030 年代初期,全球退役太陽(yáng)能板數(shù)量約為安裝數(shù)量的 4% 左右,而隨著淨(jìng)零需求增加,2050 年廢棄太陽(yáng)能板數(shù)量將增加到每年 500 萬(wàn)噸以上。那麼這些太陽(yáng)能板該何處去?勢(shì)必要讓他們重新回到產(chǎn)業(yè)鏈或是找到新的再利用方法。

最近澳洲迪肯大學(xué)研究人員提出新想法,首席研究員?Mokhlesur Ra??hman 表示,太陽(yáng)能板電池是由高價(jià)值矽製造而成,材料若未經(jīng)淨(jìng)化就不能重複使用,因?yàn)樵谔?yáng)能板的 25~30 年壽命期間,矽材會(huì)受到高度污染。

因此 Ra??hman 團(tuán)隊(duì)回收的材料,是轉(zhuǎn)換跑道去電池產(chǎn)業(yè)。新工藝可以安全有效、不使用有毒化學(xué)用品的前題,從廢棄太陽(yáng)能電池中提取矽,之後團(tuán)隊(duì)使用特殊的球磨工藝(ball-milling process)將常規(guī)尺寸的純化矽縮小到奈米級(jí),其中奈米矽的市場(chǎng)價(jià)值為每公斤 45,000 美元,遠(yuǎn)高普通矽的每公斤 650 美元的市場(chǎng)價(jià)格。

Ra??hman 表示,新工藝可以在一天內(nèi)將收集到的矽純度恢復(fù)到 99% 以上,而且不需要使用危險(xiǎn)化學(xué)品,熱化學(xué)過程比目前市場(chǎng)上的任何其他技術(shù)都更環(huán)保、更便宜、更高效。

之後奈米矽能應(yīng)用在矽電池陽(yáng)極,可以將鋰離子電池儲(chǔ)電能量提高十倍。Ra??hman 表示,團(tuán)隊(duì)也使用奈米矽材料來(lái)開發(fā)低成本電池,有助於提供性能更高、壽命更長(zhǎng)、價(jià)格合理的電池技術(shù)。而奈米矽也能用於開發(fā)奈米肥料、碳捕捉以及製氫。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)他們的技術(shù)可以產(chǎn)生價(jià)值 150 億美元的回收材料。

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