새로운 태양광 패널 재활용 공정으로 셀에서 99%의 은을 회수

뉴사우스웨일스 대학교(UNSW)의 연구원들은 은을 포함한 중요한 금속을 더 쉽게 회수할 수 있도록 중고 태양광 패널을 분리하고 분쇄하는 새로운 방법을 개발했습니다.

UNSW 팀의 특허 프로세스는 패널에서 알루미늄 프레임과 유리 시트를 제거한 다음 부서진 패널 조각을 진동 체 장치 안에 넣습니다. 이 장치는 스테인레스 스틸 볼을 사용하여 패널 조각을 더 분쇄하고 다양한 크기의 입자로 분리합니다.

분쇄된 PV 패널을 체로 걸러내고 나면 화학적으로 침출될 수 있습니다. 이는 전통적인 공정입니다. 연구진은 테스트를 통해 태양전지에서 99%의 은을 추출할 수 있었습니다.

체 과정은 아직 과학 저널에서 동료 검토를 받지 못했습니다. 팀은 먼저 이 과정을 상용화하기 위해 메커니즘에 대한 특허를 취득하기를 원했기 때문입니다.

UNSW 연구원인 Yansong Shen 교수는 발전 수명이 다한 태양광 패널을 관리하는 더 나은 방법을 찾는 것이 "시급하고 시급한" 환경 문제를 해결하는 동시에 귀중한 기회라고 말합니다.

“태양광 패널을 매립지에 넣는 것은 큰 문제입니다. 태양광 패널에는 토양과 물을 오염시킬 수 있는 유해 금속이 많이 포함되어 있기 때문입니다. 따라서 환경적인 이유로 패널을 재활용하는 더 나은 방법도 찾아야 합니다.”라고 Shen은 말합니다.

"동시에 적절하게 재활용할 수 있다면 수명이 다한 은과 같은 많은 귀중한 금속의 원천이 됩니다."

은은 도체로서 실리콘 셀의 앞면과 뒷면에 페이스트로 사용되기 때문에 연구원들이 특히 선호하는 물질입니다. 태양광 패널이 너무 많이 만들어지면 이는 막대한 양의 은에 해당합니다. 2021년 태양광 PV 산업은 연간 전 세계 은 공급량의 무려 13%를 소비했습니다.

호주는 전 세계적으로 태양광 활용률이 가장 높은 국가 중 하나입니다. 주택의 30%가 옥상 PV를 보유하고 있으며 전국의 주차장, 태양광 발전소 및 기업에 대규모 태양광 시스템이 많이 설치되어 있습니다.

빅토리아주, 남호주, ACT에서는 모두 수명이 다해 매립지로 향하는 태양광 패널을 금지했지만, 여전히 분해하고 재활용하기는 어렵습니다.

전국에 재활용 장소가 소수에 불과하며 일부에서는 PV 모듈을 100% 재활용할 수 있다고 주장하지만 대부분은 프레임에서 알루미늄을 벗겨내고 패널의 나머지 부분을 비축합니다.

Shen은 "고마모 분리를 위한 간단한 방법이 없다면 분리된 다양한 재료를 회수하여 재사용할 수 있는 세 번째 단계로 효과적으로 이동할 수 없습니다."라고 말합니다.

“우리의 새로운 공정의 핵심은 태양 전지를 더 작은 입자로 분쇄하여 모든 구성 요소를 더 잘 분리하는 데 도움이 되는 체질 보조제를 추가하는 것입니다. 이는 태양전지에 포함된 은과 같은 중요한 원소를 회수하는 것을 훨씬 쉽게 만듭니다.

“사람들은 환경 친화적인 방식으로 PV 전지를 재활용할 수 있는 것이 얼마나 중요한지 이제 막 깨닫기 시작한 것 같습니다.”라고 Shen은 말합니다.