Este método extrae silicio de gran pureza de paneles solares viejos y lo reutiliza en baterías de litio
La Universidad Tecnológica Nanyang de Singapur ha desarrollado un método para recuperar silicio de gran pureza a partir de paneles solares obsoletos. Esta innovación podría influir en la creciente demanda global de vehículos eléctricos y en la gestión de residuos de paneles solares.
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Publicado: 15/09/2023 17:15
Los paneles solares, compuestos en su mayoría por silicio de alta pureza, suelen desecharse después de aproximadamente 25 a 30 años de uso.
En ese momento hay que afrontar el reciclaje de los mismos, pero no es sencillo. La dificultad radica en separar el silicio de otros componentes, como aluminio, cobre, plata, plomo y plástico, y en eliminar impurezas y defectos que hacen que el silicio reciclado no sea adecuado para su uso en otras tecnologías basadas en el silicio.
Los métodos tradicionales de recuperación de silicio requieren mucha energía y productos químicos tóxicos, lo que hace que su adopción sea costosa y poco común entre los recicladores.
Nuevo método de recuperación de silicio
En contraste, el método de la NTU de Singapur demuestra una mayor tasa de recuperación y pureza, utilizando únicamente un reactivo, el ácido fosfórico, en comparación con los procesos convencionales que emplean varios productos químicos altamente ácidos y alcalinos.
El profesor asociado Nripan Mathews, líder del estudio, enfatiza la eficiencia de su método, que no sólo reduce la necesidad de tratamientos posteriores de residuos químicos sino que también logra una alta tasa de recuperación de silicio puro, comparable a las técnicas de alto consumo energético.
La NTU presenta su nuevo método de reciclaje de silicio.
Uno de los aspectos críticos de este avance es su contribución a la gestión de residuos. Dado que los paneles solares tienen una vida útil limitada de 30 años, se estima que en 2050 se generarán 78 millones de toneladas de paneles solares obsoletos.
El método de la NTU podría convertirse en una solución valiosa para reciclar estos residuos y mantener los recursos en un ciclo sostenible.
De los paneles solares a las baterías de los coches eléctricos
En el ámbito de la movilidad eléctrica, el silicio se considera un material prometedor para las baterías de iones de litio, ya que ofrece una mayor autonomía y tiempos de carga más rápidos.
Dado el interés de la industria automotriz en desarrollar baterías de iones de litio dotadas de ánodos de silicio para vehículos eléctricos avanzados, el método de recuperación de la NTU podría ser la respuesta para satisfacer la creciente demanda de silicio de alta pureza.
El proceso de la NTU implica sumergir las células solares obsoletas en ácido fosfórico diluido caliente para eliminar los metales de su superficie, seguido de un segundo tratamiento para garantizar una pureza óptima del silicio.
Los análisis espectroscópicos avanzados revelaron una tasa de recuperación del 98,9 % con una pureza del 99,2 %, resultados comparables a los del silicio nuevo.
La eficacia del silicio recuperado se demostró al utilizarse en un ánodo de batería de iones de litio, con un rendimiento similar al del silicio nuevo. Esta innovación tiene el potencial de impulsar positivamente el desarrollo de baterías para vehículos eléctricos y podría tener aplicaciones más allá de los automóviles, como por ejemplo en dispositivos termoeléctricos.