پنل های خورشیدی مستعمل به نانوذراتی با کاربرد صنعتی تبدیل می شوند

پنل های خورشیدی مستعمل به نانوذراتی با کاربرد صنعتی تبدیل می شوند

بی دانلود: پودر سیلیکون بازیافت شده از پنل های خورشیدی مستعمل، جهت استفاده در پوشش های ضدخوردگی به کار گرفته می شود. بررسی های نشان میدهد که این نانوذرات عملکرد ضدخوردگی بالایی در صنعت دارند.


به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، محققان در هند نوعی پروسه شیمیایی مرطوب را برای بازیافت سیلیکون با خلوص بالا از پنل های خورشیدی که به آخر عمر خود رسیده اند، ارائه کرده اند. این سیلیکون بازیافتی برای تولید نانوذرات سیلیس استفاده شد و آزمایش ها نشان داد که این نانوذرات در پوشش های ضدخوردگی کارآیی حفاظتی ۹۹.۵٪ دارند. این میزان کارآیی نشان میدهد که این پوشش ها، ۲۰۰ برابر نرخ خوردگی کمتری در مقایسه با سطوح فاقد پوشش دارند.

فرآیند بازیافت و تولید نانوذرات

پژوهشگران با بهره گیری از یک پروسه شیمیایی مرطوب، سیلیکون را از پنل های خورشیدی جدا کردند. این پروسه بر روی پنل های نوع Al-BSF (با لایه آلومینیومی در پشت) متمرکز بود، برای اینکه بیشتر پنل های خورشیدی فعلی از این نوع هستند.
پاروین ساینی، نویسنده مسئول این مطالعه، اظهار داشت: «ما راهبردی کارآمد، سازگار با محیط زیست، پایدار و مبتنی بر اقتصاد چرخشی برای مدیریت زباله پنل های خورشیدی ارائه کرده ایم. بازیافت سلول های سیلیکونی که میان لایه های پلیمری اتیل وینیل استات (EVA) محصور شده اند، بدون سوزاندن EVA چالش برانگیز بود.»
این تیم تحقیقاتی از حلال هایی برای حذف EVA استفاده کردند و سپس سلول های بازیافتی را در معرض فرآیندهای شیمیایی متوالی قرار دادند تا لایه های مختلف مانند اتصالات از جنس نقره، پوشش های ضد بازتاب و لایه آلومینیومی پشتی را حذف نمایند. این پروسه منجر به جداسازی مواد مختلف مانند سلول های سیلیکونی، شیشه محافظ، سیم های اتصال و لایه های پلیمری شد و در نهایت ویفر سیلیکونی با خلوص بالاتر از ۹۹.۹٪ به دست آمد.

تولید نانوذرات سیلیس عملکردی شده

با توجه به این که سیلیکون بازیافتی برای تولید سلول های خورشیدی قابل استفاده نبود، این تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت از آن برای تولید نانوذرات سیلیس استفاده نماید. پودر سیلیکون خردشده به عنوان پیش ساز برای سنتز نانوذرات سیلیس استفاده شد و در یک پروسه سه مرحله ای به نانوذرات سیلیس (SNP) و نانوذرات سیلیس آب گریز (HSNP) تبدیل شد.

کارایی پوشش های ضدخوردگی

نانوذرات سیلیس آب گریز در پوشش های ضدخوردگی مورد آزمایش قرار گرفتند و عملکرد آنها بطور قابل توجهی بهتر از پوشش های معمولی بر پایه پلیمر و پوشش های حاوی نانوذرات سیلیس بدون پوشش بود. کارآیی مهار خوردگی ۹۹.۵٪ بود و نرخ خوردگی حدود ۲۰۰ برابر کمتر از پوشش های حاوی نانوذرات سیلیس بدون پوشش گزارش شد. این عملکرد به سبب توانایی نانوذرات در پایین آوردن جذب آب و جلوگیری مؤثر از رسیدن عوامل خورنده به سطح زیرین بود.
نتایج این مطالعه در قالب مقاله ای با عنوان “A facile waste-to-wealth approach for synthesis of functionalized silica nanoparticles from end-of-life solar panel waste for technological applications” در مجله Resources، Conservation and Recycling انتشار یافته است.
پروسه بازیافت نانوذرات سیلیس آب گریز توجه صنایع در رابطه با خوردگی و پوشش های تخصصی را به خود جلب کرده است. ساینی اظهار داشت: «افرادی از صنایع خوردگی و پوشش های تخصصی مشتاق بازیافت و استفاده مجدد از این نانوذرات هستند.»
این تیم تحقیقاتی در نظر دارد این پروسه را با کاهش مراحل یا بازطراحی آن، برای تطبیق بهتر با زنجیره های ارزش موجود و کاربردهای هدف، مقیاس پذیر کند. همین طور تلاش هایی برای تبدیل این نانوذرات به محصولات غائی صنعتی در حال انجام می باشد.
این مطالعه توسط محققانی از آکادمی تحقیقات علمی و نوآوری (AcSIR)، لابراتوار فیزیک ملی CSIR و دانشگاه دهلی انجام شده است.


1403/11/12
12:17:19
0.0 از 5
161
تگهای خبر: application , تولید , دانشگاه , طراحی
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۴
beedownload بی دانلود