Les tamis et l'acier inoxydable améliorent le recyclage des panneaux solaires

20 juillet 2023

Ellen Phiddian est journaliste scientifique chez Cosmos. Elle est titulaire d'un BSc (avec distinction) en chimie et communication scientifique, ainsi que d'une maîtrise en communication scientifique, tous deux obtenus à l'Université nationale australienne.

Une équipe d'ingénieurs australiens a développé un moyen plus efficace de recycler les panneaux solaires.

Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) sont des mélanges de verre, de métaux, de silicium et de plastique, ce qui les rend difficiles à recycler.

Ce nouveau procédé, qui vient d'être breveté, permet de séparer 99 % des composants des PV.

Le professeur Yansong Shen décrit le recyclage des panneaux solaires comme : « un problème très pressant et urgent alors que la première génération de panneaux arrive en fin de vie ».

Shen dirige le laboratoire de recherche ProMO de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, qui a développé le procédé.

"Nous voulons réutiliser et recycler ces panneaux, mais pour le moment, les recherches et la technologie sont très limitées pour nous permettre de le faire efficacement et éviter qu'ils ne finissent dans les décharges."

Shen et ses collègues ont passé trois ans à développer cette technique.

Tout d’abord, ils retirent le cadre en aluminium et en verre qui laisse les cellules solaires – qui sont des mélanges de silicium et de divers métaux, dont l’argent.

"La prochaine étape consiste à écraser le panneau et à séparer les matériaux à l'intérieur de la cellule solaire, ce qui constitue actuellement l'un des principaux goulots d'étranglement pour l'ensemble du système", explique Shen.

« Si nous ne disposons pas d'une méthode simple de séparation par forte abrasion, nous ne pouvons pas passer efficacement à la troisième étape, qui consiste à récupérer les différents matériaux séparés et à pouvoir les réutiliser.

« La clé de notre nouveau procédé réside dans l'ajout d'aides au tamisage qui aident à broyer les cellules solaires en particules plus petites, permettant une meilleure séparation de tous les composants. Cela facilite grandement la récupération d’éléments importants comme l’argent contenu dans les cellules solaires.»

L'équipe utilise des billes et des tamis en acier inoxydable à l'intérieur d'un récipient vibrant pour séparer les parties de chaque cellule.

Le processus ne prend que cinq à 15 minutes.

"Nous avons passé environ trois ou quatre mois à travailler sur cet élément, en le testant également avec des outils de tamisage en argile ou en plastique", explique Chengsun He, candidat au MPhil au laboratoire.

« Nous pouvons utiliser des aides au tamisage de différentes tailles pour différentes étapes du processus. L’objectif principal est de garantir que toutes les particules des cellules photovoltaïques puissent être broyées par les aides au tamisage, tandis que le verre et les autres matériaux importants restent intacts au sommet.

Ensuite, les composants purs peuvent être extraits à l’aide d’un processus de lixiviation chimique typique.

Cela signifie qu'ils peuvent récupérer des métaux précieux comme l'argent des panneaux. Les chercheurs ont pu récupérer environ 640 grammes d’argent par tonne de déchets photovoltaïques traités par leur processus.

En extrapolant cela, ils estiment que leur méthode pourrait récupérer entre 5 000 et 50 000 tonnes d’argent à partir des seuls déchets photovoltaïques qui devraient être générés d’ici 2050.

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Publié à l'origine par Cosmos sous le titre Les tamis et l'acier inoxydable améliorent le recyclage des panneaux solaires