Dnešní Nedělní speciál míří na Vysoké učení technické (VUT) v Brně. Výzkumníci z tamního Centra materiálového výzkumu (CMV) totiž navrhli řešení, jak využít kovy z vysloužilých solárních panelů. Jejich wafery totiž obsahují například stříbro, křemík, cín či zinek, které by bylo užitečné separovat či alternativně využít v nových slitinách. Dosud však neexistovala technologie umožňující jejich ekologickou i ekonomickou recyklaci. Chemici z fakulty chemické však přišli na způsob, jak to udělat.

Denně je třeba zlikvidovat až 4 tuny panelů

Solárních panelů ve skladech recyklačních společností přibývá – podle dat firmy VIA ALTA je jich aktuálně v tuzemsku potřeba zlikvidovat 3 až 4 tuny denně. A toto číslo ještě výrazně poroste. Boom solárních panelů totiž odstartoval před třinácti lety a jejich běžná životnost se podle zvolené technologie pohybuje mezi 10 a 25 lety. Problému čelí nejen ČR, ale i další evropské státy. Chemici z VUT proto od odborníků z VIA ALTA dostali nelehký úkol – vymyslet vzor technologie, která umožní zpracovat tuny odpadu ekologicky a rentabilně.

Wafery obsahují stříbro a další zajímavé kovy

„Výrobní společnosti zpravidla tvrdí, že jejich solární panely jsou perfektně recyklovatelné. A není to pravda. Panely se recyklují přibližně z 90 procent, jak požaduje legislativa – odstraní se masivní sklo a hliníkový rám, který konstrukci drží pohromadě. Zůstává ale menší vodivá část zvaná wafer, která je zatavená v polymeru. Obsahuje stříbro a další zajímavé kovy,“ vysvětlil vedoucí projektu Jaromír Wasserbauer z Laboratoře kovů a koroze v CMV VUT.

Spalování je ekologická katastrofa

Od původního záměru separace jednotlivých kovů vědci v průběhu tříletého výzkumu upustili. „Spalování je kvůli použitým fluorovaným polymerům ekologická katastrofa. Proto jsme testovali chemickou cestu, která je perfektní pro separaci kovů v mobilních telefonech obsahujících prvky zlata,“ uvedl vedoucí výzkumné části Matěj Březina.

Extrakce kovů je příliš drahá

Polymer ze solárního panelu vložili do rozpouštědla a úspěšně vyextrahovali jednotlivé kovy. Proces byl však nejen pomalý, ale i drahý. „Stříbro je několikanásobně levnější než zlato a soláry ho obsahují jen špetku, což recyklační technologii zpětně nezaplatí,“ vypočítal Březina slepé uličky, kterými během projektu prošli.

K rozdrceným waferům přidali hliníkové špony

Nakonec se výzkumníci rozhodli pro opačnou strategii – kovy z materiálu neseparovali, ale k rozdrcenému waferu přidali špony vzniklé obráběním hliníku. Dva typy odpadů z různých zdrojů pak zalisovali do hliníkových puků, které je možné používat ve slévárenské výrobě. „Uvědomili jsme si, že všechny kovy obsažené ve waferech, se dají použít k vylepšení vlastností hliníkových slitin. Slévárenské firmy roztaví puky ve správném poměru s hliníkem a mohou vyrábět,“ doplnil Wasserbauer. Z kusu vysloužilého solárního panelu tak vznikne třeba nový blok motoru či převodovky.

Zaměří se i na recyklaci novějších solárních panelů

Aktuálně se experti z Centra materiálového výzkumu chtějí zabývat recyklačními technologiemi i pro další typy solárních panelů. Nové solární panely sice už neobsahují stříbro, ale celou paletu jiných zajímavých prvků – například měď, indium, galium, selen, síru, zinek či kadmium.