Un'iniziativa finanziata dall'UE ha sviluppato metodi per recuperare materiali preziosi dai rifiuti fotovoltaici (FV) come il silicio (Si) per il riutilizzo nell'industria.

Secondo la direttiva UE sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), L'85% dei rifiuti fotovoltaici deve essere recuperato e l'80% riciclato e riutilizzato, entro il 2018.

Il progetto Horizon2020 CABRISS ha contribuito a trasformare gli obblighi legali previsti dalla direttiva RAEE in nuove opportunità di business aprendo la strada a un'economia circolare basata su materiali riciclati, indio riutilizzato e recuperato (In), Materiali Si e argento (Ag) per il fotovoltaico e altre applicazioni.

Supportato da SPIRE (industria di processo sostenibile attraverso l'efficienza delle risorse e dell'energia), il consorzio comprendeva 11 aziende e 5 istituti di ricerca di 9 paesi dell'UE che lavorano in un partenariato pubblico-privato.

Secondo il coordinatore del progetto David Pelletier:"CABRISS si concentra principalmente su una catena del valore della produzione fotovoltaica, dimostrando così la simbiosi industriale intersettoriale con processi a ciclo chiuso." La simbiosi industriale descrive una rete di diverse organizzazioni per promuovere l'ecoinnovazione, cambiamento culturale a lungo termine, e migliorare i processi aziendali e tecnici. CABRISS ha sviluppato questo processo fornendo materie prime come materie prime per altre industrie.

Materiali preziosi da rifiuti fotovoltaici

I ricercatori hanno utilizzato tre diverse fonti di rifiuti fotovoltaici nel progetto. Il primo prevedeva una nuova tecnica per delaminare e recuperare tutti i materiali di alto valore come Ag, In, Si e vetro ad alta purezza da film sottile fotovoltaico a fine vita e moduli fotovoltaici a base di silicio. La seconda comprendeva i rifiuti solidi della produzione FV, costituito da una miscela di wafer e celle di Si rotti. La fonte finale sono gli scarti di produzione FV secchi in polvere di silicio, noto come taglio, recuperato dal materiale perso durante il processo di taglio.

I partner del progetto hanno utilizzato la tecnologia laser per aprire i moduli fotovoltaici a film sottile senza danni, con conseguente maggior valore per il vetro riciclato. "Per i moduli fotovoltaici a base di silicio, è stata sviluppata una tecnologia innovativa e basata sull'acqua che, a differenza delle tradizionali tecnologie di triturazione, non rompe il vetro con conseguente raccolta di tutti i materiali nei moduli FV Si, "dice Pellettiere.

Economicamente efficiente e rispettoso dell'ambiente

Questo approccio ha aperto la strada a prodotti di alto valore, riciclaggio ad alto rendimento di moduli fotovoltaici (film sottile e silicio) con recupero economicamente efficiente di tutti i materiali riutilizzabili. "Il risultato è il riciclaggio conforme ai RAEE dei rifiuti fotovoltaici, aumento della resa e della qualità dei materiali recuperati, compreso il silicio, indio, d'argento, e vetro integro di alta qualità, "Spiega Pelletier.

Per di più, i ricercatori hanno testato metodi innovativi e convenienti per l'estrazione e il recupero di Ag e Si. Hanno anche dimostrato la possibilità di purificare il Si recuperato da wafer e celle rotti a grado solare (grado 5N) mediante processi pirometallurgici e idrometallurgici per il riutilizzo diretto nell'industria fotovoltaica. "La raffinazione del taglio di silicio ha già portato a gradi di silicio metallurgico da 3N a 4N, " afferma Pelletier.

CABRISS avvantaggia la società evitando l'impatto ambientale delle discariche di rifiuti fotovoltaici e l'elevata energia investita nella produzione di Si vergine che non è stata utilizzata prima nella produzione. Riduce inoltre l'impatto ambientale del processo di riciclaggio stesso, ottimizzando le procedure di riciclaggio in base ai risultati dell'analisi del ciclo di vita. "Inoltre, i rapporti sulle buone pratiche di tracciabilità dei rifiuti tra produttori di PV/riciclatori di PV contribuiranno a migliorare le opportunità di riciclabilità e l'efficienza di raccolta, " precisa Pelletier.