快速清除「黏緊緊」封裝膠,中國供太陽能回收新方案

作者 | 發布日期 2020 年 12 月 03 日 17:29 | 分類 太陽能 , 材料、設備 , 生態保育 Telegram share ! follow us in feedly


太陽能板內含許多貴金屬與可回收材料,但在太陽能板製造過程中,材料就已經與聚合物封裝膠(EVA)緊密黏合,因此如何找出快速又具經濟價值的太陽能板回收方法,為都是各國大難題之一。

隨著環保意識高漲,太陽能等再生能源產業備受關注,但 25 年後太陽能板壽命告終時,數量龐大的廢棄太陽能板要如何處置?太陽能板有著玻璃、鋁、矽、銅、貴金屬與軟性透明基板(PET)等材料,經新型熱融性膠膜封裝膠組合而成,妥善回收後將有機會讓材料再回產業鏈。

最近中國科學家有所突破,透過環保方法真空氣化冷凝技術,成功剔除背板與封裝膠,回收電池中的金屬。

中國中山大學(Sun Yat-sen University)和上海交通大學(Shanghai Jiao Tong University)提出真空氣化冷凝( vacuum-gasification-condensation)技術,有效回收占太陽能材料 5% 與 10% 的背板、封裝膠,團隊認為現有的化學溶劑去除技術會造成二次污染,沒辦法幫背板與封裝膠「增值」。

團隊透過真空管狀高溫爐(內含離子真空計、機械真空幫浦、擴散泵浦),可以將銅、錫、矽和二氧化矽等易碎的材料碎裂成 5 公釐的顆粒,至於像背板與封裝膠這類較柔軟、不容易被壓碎機破壞的材料,也可以碎裂成 5-20 公釐的顆粒。

團隊以爐內重量來推測分解狀況,當爐內溫度達到攝氏 490 時,由於重量沒有變化,代表背板跟封裝膠已經完全分解與揮發,溫度 461 度時分解過程最快,若溫度落在攝氏 297-386 度之間,重量緩慢減輕,背板跟封裝膠這些高分子聚合物的長鍵斷開。

研究指出,當溫度在攝氏 505 度時,高溫爐內壓力恢復正常水準,背板跟封裝膠完全分解並氣化,最後剩下 1.95 公斤的殘渣,其中 42.35% 為碳,36.99% 是矽、銀占 11.41%、氧為 6.63%,團隊指出,還檢測出少量的銅、鐵和鋅,也因為太陽能電池表面含有大量鋁,殘留物也有一部分是鋁,團隊認為此方法或能加速太陽能回收的進展。

目前台灣這邊的太陽能回收規定,主要是先幫每一片太陽能板登記序號,同時依照「再生能源發展條例」相關子法規定,業者得繳交太陽能板回收清理費用,每 KW 1,000 元,之後要回收時就得上網登錄、按規範收集,由清除業者收運處理,而家用、露營車等較小型的,也可撥打專線電話,由專人協助處理。

現在業者主要採用熱處理法(熱熔法或熱刀法)將玻璃與電池片分離後,分別進行再利用。研究單位更已成功研發出熱裂解法及剝除法等兩種方式,可將廢太陽能光電板之玻璃上 EVA 去除,有助於玻璃回收再利用。

(首圖來源: pixabay

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