Saulės energijos padidėjimas visame pasaulyje taip pat sukėlė susirūpinimą dėl atliekų, kurias sukelia saulės baterijos baigia savo gyvavimo ciklą. Saulės baterijų, veikiančių 20–30 metų, dabar išmetama milijonai tonų. Remiantis skaičiavimais, iki 2050 m. bendra visų plokščių, pasiekusių savo gyvavimo ciklo pabaigą, masė padidės iki 60–78 mln. tonų, o tai sudarys daugiau nei 10 % visų pasaulyje susidarančių e{8}atliekų. Įdomu tai, kad sidabras yra vienas iš pagrindinių saulės baterijų elementų. Tai gali atrodyti nereikšminga, tačiau ji sudaro apie 15–50 % perdirbamo turto vertės. Naudojamose plokštėse paprastai yra apie 20 gramų sidabro, o senose plokštėse šio metalo lygis tampa daug didesnis (iki 300–500 milijonų dalių), o tai prilygsta pirminių rūdos telkinių lygiui.
Sidabro atkūrimo iššūkis
Istoriškai sidabro išgavimas iš saulės baterijų buvo nelengvas uždavinys. PV moduliai yra sudėtingi kompozitai: stiklo sluoksniai, kapsuliuojančių polimerų (paprastai etileno-vinilo acetato arba EVA), silicio saulės elementų ir metalinių kontaktų sluoksniai yra sulydyti, todėl sunku išardyti. Tradiciniai regeneravimo metodai labai priklauso nuo hidrometalurgijos metodų – iš esmės sidabro tirpinimas naudojant stiprias rūgštis, tokias kaip azoto rūgštis. Nors šie metodai yra tam tikru mastu veiksmingi, jie turi didelių trūkumų: juose sunaudojama daug korozinių cheminių medžiagų, susidaro pavojingos atliekos, įskaitant toksišką azoto oksido emisiją, ir yra brangūs. Ekonomika buvo ypač sudėtinga – saulės kolektorių perdirbimas šiuo metu kainuoja apie 10–15 USD, o jo siuntimas į sąvartyną kainuoja tik kelis dolerius.
Proveržiai visame pasaulyje
Tačiau kraštovaizdis sparčiai keičiasi. Vien 2026 m. kelios tyrėjų grupės paskelbė apie nuostabius laimėjimus, kurie priartina mus prie beveik viso sidabro atgavimo iš pasibaigusių -saulės baterijų{3}}.
Išplėstinis oksidacijos procesas.Pažangų oksidacijos procesą sukūrė mokslininkai iš Zhejiang universiteto, Xi'an Jiaotong universiteto ir Kinijos mokslų akademijos. Nauja peroksido monosulfatu (PMS){1}}pagrįsta technologija leidžia per 20 minučių atgauti 100 % brangaus sidabro iš įvairių tipų kristalinio silicio saulės elementų. Kitas šios technologijos privalumas – mažas poveikis aplinkai, kuris sudaro 5% energijos suvartojimo ir 2% ankstesniuose tyrimuose naudotų cheminių medžiagų. Kombinuotas išplovimo ir elektrinio nusodinimo metodas leidžia gauti daugiau nei 99% grynumo sidabrą, nenaudojant rūgščių, cianido ir lakiųjų organinių tirpiklių.
Nepertraukiamas plaukimas.Tuo tarpu Niukaslio universiteto (Australija) mokslininkai sėkmingai išplėtė putų flotacijos procesą – mineralų -apdirbimo techniką, plačiai naudojamą kasybos pramonėje – siekdami atgauti sidabrą iš saulės atliekų be rūgšties. Pirmajame pasaulyje nuolatiniame bandomajame-masto flotacijos bandyme komanda apdorojo 22 kilogramus saulės -saulės elementų medžiagos, išgauta iš maždaug 460 kilogramų -galiojimo pabaigos plokščių (atitinka maždaug 23 gyvenamąsias saulės baterijas) ir pasiekė.beveik 100% sidabro atkūrimo. Pastovios būsenos sąlygomis sidabro koncentracija buvo padidinta maždaug 83- kartus. Galbūt svarbiausia, kad flotacija{5}}pagrįstas procesas galėtų būti nuo trijų iki penkių kartų pigesnis nei įprastiniai rūgšties išplovimo metodai.
Išlydyto chlorido tiesioginis atskyrimas.Uhano universiteto komanda laikėsi visiškai kitokio požiūrio ir sukūrė metodą, pagrįstą išlydytomis chlorido druskomis. Naudodami pigią-netoksišką NaCl-CaCl₂-CaCO₃ sistemą, jie pasiekėSidabro ir silicio atgauta 99,0%.vienu metu – ir atskyrimas baigtas vos per minutę. Šis metodas leidžia atsikratyti tradicinės priklausomybės nuo stiprių rūgščių ar bazių, o kiekvienas perdirbtų baterijų kilogramas duoda 14,04 USD grynąją naudą, o CO₂-ekvivalentinį išmetimą sumažina 11,0 kg. Ši technologija puikiai veikia naudojant įprastus didelio{5}}našumo akumuliatorių tipus, įskaitant Al-BSF, PERC ir TOPCon.
Kitos naujos technologijos.Papildomos naujovės plečia ribas toliau. Pasiektas vieno-pakopio hidroterminis procesas, naudojant tetrametilamonio hidroksidą (TMAH).99,9% sidabro atkūrimaskurių apdorojimo kaina yra tik 7,18 CNY už ciklą, o energijos suvartojimas - tik 0,69 kWh. Tyrėjai taip pat ištyrė impulsinio lazerio regeneravimą, mechaninius cheminius būdus, pasiekiančius 98,39% ekstrahavimo efektyvumą, ir giliųjų eutektinių tirpiklių sistemas, kurių išplovimo efektyvumas viršija 99%.
Kodėl tai svarbu
Šie laimėjimai nėra vien akademiniai pasiekimai – jie turi didelę reikšmę tiek saulės energijos pramonei, tiek pasaulinei sidabro tiekimo grandinei. Sidabro atgavimas iš eksploatacijos pabaigos plokščių Kaip teigė Niukaslio universiteto docentas Mahshidas Firouzi: „Sidabras yra vertingiausia medžiaga saulės elementuose. Jį atgavus saulės-panelių perdirbimas gali tapti daug patrauklesnis finansiškai“.
Tikimasi, kad vien Australijoje iki 2050 m. bus daugiau nei vienas milijonas tonų atliekų plokščių, kuriose bus apie 300–500 tonų sidabro. „Mes efektyviai laidojame sidabrą sąvartynuose, kai turime galimybę jį susigrąžinti ir grąžinti į ekonomiką“, – pažymėjo Firouzi.
Kelias priekyje
Nors šios technologijos pasiekė maždaug 5 technologijų parengties lygius – tai reiškia, kad jos buvo patvirtintos atitinkamoje aplinkoje, bet dar nėra visiškai komercinės – trajektorija yra aiški. Klausimas nebėra, ar sidabrą galima išgauti iš saulės baterijų, bet ar jį galima atgauti tokiu mastu ir tokia kaina, kad perdirbimas būtų komerciškai perspektyvus. Kadangi keli būdai dabar demonstruoja beveik 100 % atkūrimo efektyvumą, mažesnes sąnaudas ir žymiai sumažintą poveikį aplinkai, ši ateitis sparčiai artėja.
Pasirodo, saulės atliekų problemos sidabrinis pamušalas yra tikras sidabras – ir mokslininkai yra ant slenksčio, kad gautų kiekvieną paskutinę jo unciją.
