توسط : محققان در پژوهشی به سرپرستی دانشمند ایرانی، روشی سریع، ایمن و بسیار کارآمد را برای استخراج نقره با خلوص بالا از پنلهای خورشیدی از رده خارجشده توسعه دادهاند؛ روشی که بدون استفاده از اسید انجام میشود.
به گزارش وبسایت رسمی دانشگاه نیوکاسل، این رویکرد جدید قادر است تنها در عرض چند دقیقه بیش از ۹۷ درصد نقره موجود در یک پنل فتوولتائیک را بازیابی کند و این کار از طریق یک روش جداسازی فیزیکی انجام میشود.
این دستاورد در تضاد آشکار با روشهای متداول بازیابی نقره است که امروزه بهکار گرفته میشوند؛ روشهایی که معمولاً چندین ساعت زمان میبرند و بهشدت به فرایندهای شیمیایی متکی هستند و در مقیاس صنعتی، چالشهای زیستمحیطی و ایمنی قابلتوجهی ایجاد میکنند.
روش جدید ترکیبی از «خردایش» (Comminution) است؛ فرایندی که در آن پنلها بهصورت مکانیکی خرد و به ذرات ریز تبدیل میشوند و سپس مرحله «شناوری» انجام میگیرد. شناوری یک روش جداسازی است که با استفاده از آب، حبابهای هوا و مقدار اندکی از مواد متداول شناورسازی، فلزات ارزشمند را به سطح منتقل میکند، درحالیکه مواد زائد به بخش پایینی سیستم تهنشین میشوند.
این پژوهش به سرپرستی «مهشید فیروزی»، دانشیار مرکز مواد معدنی بحرانی و معدنکاری شهری (CRITIUM) دانشگاه نیوکاسل انجام شده است. فیروزی با تأکید بر اینکه پنلهای خورشیدی و مواد معدنی ارزشمند موجود در آنها نباید در پایان عمر مفید خود به پسماند تبدیل شوند، گفت: «با استفاده از شناورسازی که یک فناوری سریع و جاافتاده در فرآوری مواد معدنی است، میتوان تقریباً تمام نقره موجود در یک پنل خورشیدی از رده خارجشده را تنها در چند دقیقه و بدون استفاده از اسید بازیابی کرد.»
وی افزود: «درحالیکه شناورسازی کفساز سالهاست در صنعت معدن برای جداسازی مواد معدنی ارزشمند از سنگ معدن بهکار میرود، این پژوهش نخستین نمونه موفق استفاده از این روش برای بازیابی نقره فلزی از پنلهای خورشیدی بازیافتی و آسیابشده است؛ موضوعی که پیشتر بسیاری از متخصصان این حوزه آن را عملی نمیدانستند.»
انبوهی از پنلهای خورشیدی در محل دفن زباله
پنلهای فتوولتائیک میتوانند حاوی غلظتهای بالای نقره در محدوده ۳۰۰ تا ۵۰۰ قسمت در میلیون (ppm) باشند؛ میزانی که با عیار حداقلی معادن اولیه نقره قابل مقایسه بوده و در برخی موارد حتی از آن نیز فراتر میرود.
استرالیا از پیشگامان جهانی در توسعه انرژی خورشیدی به شمار میرود و بالاترین ظرفیت نصبشده خورشیدی بهازای هر نفر جمعیت را در اختیار دارد. برآوردها نشان میدهد تا سال ۲۰۵۰ بیش از یک میلیون تن پنل خورشیدی از رده خارجشده در این کشور تولید خواهد شد که حاوی حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ تن نقره قابل بازیافت است!
در جریان یک مطالعه ۱۸ماهه، پژوهشگران دو مرکز تحقیقاتی دانشگاه نیوکاسل که در مؤسسه انرژی و منابع دانشگاه نیوکاسل (NIER) مستقر هستند، با تمرکز بر فناوریهای «خردایش» و «شناورسازی» همکاری کردند تا به این دستاورد دست یابند.
درحالحاضر تیم پژوهشی درحال بررسی امکان بازیابی سیلیکون از پنلهای خورشیدی است. سیلیکون نزدیک به ۹۰ درصد وزن یک سلول خورشیدی کریستالی را تشکیل میدهد و یکی از مواد راهبردی در زنجیره جهانی تولید تجهیزات خورشیدی به شمار میرود.
فیروزی با تأکید بر اینکه نقره تنها نقطه آغاز این مسیر بوده است، گفت: «نقره نخستین مورد آزمون ما بود، اما به احتمال زیاد فرصتهای قابلتوجهی برای بهکارگیری علوم خردایش، شناورسازی و فناوریهای هیدرودینامیکی وجود دارد تا بتوان میلیاردها دلار فلز و ماده معدنی دیگر را که درحالحاضر در پسماندهای شهری و معدنی محبوس شدهاند، آزادسازی و بازیابی کرد.»
وی تأکید کرد: «ما دیگر توان آن را نداریم که اجازه دهیم این منابع ارزشمند به سادگی به هدر بروند.»
این پروژه در نهایت با هدف تجاریسازی راهکارهای پایدار برای بازیابی فلزات و مواد معدنی ارزشمند از پنلهای خورشیدی از رده خارجشده و سایر مواد مشابه تعریف شده است؛ مسیری که میتواند به تقویت اقتصاد چرخشی، کاهش اتلاف منابع و ایجاد فرصتهای شغلی جدید در حوزه بازیافت منابع و تولید پیشرفته منجر شود.
