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Jun 03, 2023

Reciclar painéis solares é difícil, mas a tecnologia de micro-ondas pode ajudar

Cobrindo áreas de terreno aberto. Cobrindo os telhados das casas. Flutuando em canais e reservatórios. Painéis solares estão surgindo em todos os lugares, desempenhando um papel fundamental para ajudar o mundo a avançar em direção às energias renováveis.

Cobrindo áreas de terreno aberto. Cobrindo os telhados das casas. Flutuando em canais e reservatórios. Painéis solares estão surgindo em todos os lugares, desempenhando um papel fundamental para ajudar o mundo a avançar em direção às energias renováveis.

Mas o rápido aumento da energia solar pode não ser só luz solar. Embora a vida útil dos painéis esteja a aumentar, muitos dos que foram instalados poderão durar apenas algumas décadas e poderão tornar-se um problema de resíduos se acabarem em aterros. Também há dúvidas sobre se as pequenas quantidades de metais tóxicos contidos neles, como o chumbo, podem ser prejudiciais ao meio ambiente. Mas até agora, reciclá-los tem sido difícil e caro.

Pesquisadores na Austrália dizem ter descoberto uma maneira que poderia ajudar a resolver esse problema usando uma tecnologia doméstica comum: o micro-ondas.

A mesma tecnologia de micro-ondas que aquece alimentos poderia ser usada para aquecer partes de um painel solar, tornando mais fácil desmontá-lo e recuperar materiais, disse Binesh Puthen Veettil, professor sênior da Escola de Engenharia da Universidade Macquarie que liderou a pesquisa. .

“Começamos nosso trabalho com um micro-ondas de cozinha modificado”, disse Veettil. “O princípio é o mesmo e a frequência que usamos é de 2,45 gigahertz, que é a mesma que um micro-ondas de cozinha usa.”

A pesquisa revisada por pares surge em meio ao interesse crescente em descobrir o destino dos painéis antigos. A comunidade de energia solar “está trabalhando para fazer a coisa certa porque é um problema muito administrável”, disse Teresa Barnes, especialista em energia fotovoltaica do Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia.

“É um problema tecnologicamente solucionável”, disse ela. “É um problema economicamente solucionável.”

Os painéis solares são geralmente construídos com camadas de diferentes materiais, incluindo alumínio, vidro, silício, plástico e metais valiosos, como cobre e prata. Essas camadas são seladas entre si e para reciclar os componentes é necessário desmontar os painéis.

A prata é o material mais valioso em painéis solares, disse Meng Tao, professor de engenharia da Universidade Estadual do Arizona e fundador de uma empresa de reciclagem de painéis solares com sede em Tuscon, chamada TG Companies. Um painel normalmente contém cerca de um quarto de onça de prata que pode valer US$ 5, disse Tao.

A moldura de alumínio e o vidro, que normalmente representam cerca de 85% do peso total de um painel solar, também têm valor e podem ser recuperados, disse ele.

Mas os painéis também podem conter outros metais, como o chumbo, que pode ser tóxico em certas concentrações.

O desafio dos módulos solares de silício é que “as pessoas não sabem muito bem como lidar com eles”, disse Barnes. “Há uma verdadeira mistura de regulamentações. Há uma mistura de materiais que podem estar lá.”

Atualmente, cerca de 10 a 15 por cento do peso dos materiais de um painel solar estão sendo recuperados no final de sua vida útil, disse Tao. A meta, disse ele, deveria ser atingir 90 a 95 por cento.

Um grande desafio é o custo. A reciclagem de um painel custa cerca de US$ 20 a US$ 30, disse ele, mas os materiais recuperados normalmente valem cerca de US$ 3.

“Os painéis solares são reciclados de forma inadequada”, disse ele. Todos os materiais recuperáveis ​​provavelmente poderiam valer US$ 11 ou US$ 12 por painel, observou ele.

Mas os painéis, que são projetados para resistir aos elementos, também são difíceis de desmontar, dizem ele e outros especialistas. A remoção das camadas de polímero que protegem um painel das intempéries geralmente requer altas temperaturas – um processo conhecido como delaminação.

“Além do alumínio, se você quiser recuperar qualquer outra coisa, primeiro você deve fazer a delaminação”, disse Tao. “A delaminação é realmente o próximo maior gargalo.”

Esse é o desafio enfrentado pelos pesquisadores australianos. Eles descobriram que, quando exposto ao tratamento por micro-ondas, o revestimento plástico protetor de um painel solar amolecia a ponto de poder ser removido, o que significa que o painel poderia ser facilmente delaminado e suas peças recuperadas sem o uso de produtos químicos agressivos.

Esta abordagem poderia permitir que os recicladores recuperassem o vidro de alta qualidade dos painéis inteiros, em vez de ter que triturá-lo e vender os pedaços como matéria-prima, disse Veettil.