Екип от ТУ-София разработва иновативна технология за екологично рециклиране на соларни панели

Изследователи от Факултета по индустриални технологии (ФИТ) на Технически университет – София разработват новаторска технология за екологосъобразно рециклиране на фотоволтаични панели, подчинена на принципите на кръговата икономика.

 

Това съобщи специално за PowerIndustry-Bulgaria.com гл. ас. д-р инж. Михаил Загорски, който е преподавател във факултета и част от екипа, създал иновативния метод в рамките на наскоро приключилия проект "ЕКОлогично РЕциклиране на СОЛАРни панели в кръговата икономика – ЕкоРеСолар".

 

В разработката участват още доц. д-р инж. Яна Стоянова (ръководител на проекта), маг. инж. Константин Димитров, проф. д-р инж. Валентин Камбуров, доц. д-р инж. Антонио Николов и доц. д-р инж. Костадин Стоичков. Проучването е финансирано чрез инструмента NextGenerationEU на ЕС по линия на Националния план за възстановяване и устойчивост (НПВУ).

 

Авангарден метод за деламиниране

 

"Фотоволтаичните панели се делят основно на монокристални, поликристални и тънкослойни. Монокристалните са един от най-честите варианти в практиката и се характеризират с най-висока степен на ефективност – средно 22%. Експлоатационният им живот е средно от 25 до 35 години и това ги прави подходящ обект на тестване при разработването на технология за рециклиране", разкриват от ФИТ.

 

Българският екип предлага авангарден подход за деламиниране на соларните панели чрез метална нишка, нагрявана с електрически ток (електросъпротивително нагряване), който замества широко прилаганите сложни и енергоемки методи, базирани на термични, химични и механични процеси.

 

 

"Термичните процеси за рециклиране, като пиролизата, ефективно разграждат органичните материали, но изискват огромно количество енергия. Химичните методи са подходящи за извличане на материали с голяма степен на чистота, но повечето от тях не са екологосъобразни, а в допълнение са скъпи. При механичните първа стъпка обикновено е разслояването на панела и отделянето на основните компоненти – алуминиева рамка, соларни клетки, окабеляване и ламинирано стъкло. Приоритет е рециклирането на стъклото, за да се гарантира икономическа жизнеспособност на метода", поясняват изследователите.

 

Те проучват популярните технологии за рециклиране и предлагат свои решения за механично отделяне на слоевете на панела – едно от основните предизвикателства при рециклиране. "Успяхме да тестваме два метода, които дават задоволителни резултати при първоначални изследвания", добавя инж. Загорски.

 

Фокус върху лесното и рентабилно рециклиране

 

Учените демонстрират, че стандартна нишка от Kanthal (феритна желязо-хром-алуминиева сплав) може да послужи като евтин и леснодостъпен режещ инструмент за деламиниране, без необходимост от специални профилирани ножове. Иновативната разработка позволява и ефективно омекотяване на EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) слоя на панела, както и чисто отделяне на стъклото, което се оказва ключово за рентабилното рециклиране на фотоволтаични модули.

 

 

Екипът валидира процеса с термокамера и експериментални тестове, доказващи енергийна ефективност и стабилен контрол на температурата. Изследователите отчитат необходимостта да се разработи и конструира устройство за изпитване на метода за деламинация, отвъд доказателството за концепцията (PoC).

 

Така би могла да бъда направена правилна енергийна и икономическа оценка на предложената технология, като това е и следващата стъпка в проучването, разкриват още от ТУ-София.

 

Глобално предизвикателство, в което Европа изостава

 

"В резултат на усилията ни успяхме да регистрираме два полезни модела в Патентното ведомство, както и да публикуваме няколко статии в реномирани световни издания. Надяваме се да привлечем интерес и от страна на бизнеса.

 

Работата по този проект е смислена, защото в световен мащаб едва 10% от соларните панели се рециклират, което е изключително малко. Лидери в областта са азиатските страни – Япония, Южна Корея и Китай, а Европа изостава и то много", допълва изследователят.

 

 

Според него подобни проекти имат потенциала да решат реални проблеми на обществото, за които за съжаление не се говори особено. "Рециклирането на отпадъци от фотоволтаици, батерии и електроника е сред задачите, на които трябва да обърнем по-сериозно внимание в глобален план", обобщава инж. Загорски.

 

Повече за иновативната разработка българските учени споделят в статията си "An Innovative Approach for Delamination of Solar Panels Using a Heated Metal Wire", публикувана в базата на MDPI.

 

Източник: ФИТ на ТУ-София; снимки: Dreamstime, Михаил Загорски

Ключови думи: ФИТ   ТУ София   Михаил Загорски   метод   рециклиране   соларни панели   PV модули   деламиниране   кръгова икономика  

Област: Енергетика