Separação de módulos fotovoltaicos visando a reciclagem

Panorama tecnológico
Módulos fotovoltaicos são dispositivos capazes de converter a energia solar em energia elétrica. Apesar de serem equipamentos considerados “verdes” por produzir energia alternativa e renovável, seu tempo de vida é limitado (20-25 anos) e, ao fim da sua vida útil, eles tornam-se resíduos eletroeletrônicos, que necessitam cuidados especiais.
A maioria dos módulos é composta por uma estrutura sanduíche como mostrado na imagem abaixo:



Estrutura sanduíche de módulo fotovoltaico.

Os principais macro componentes dos módulos são o superstrato, célula fotovoltaica, moldura, caixa de passagem, substrato e contatos metálicos. Estes componentes são compostos majoritariamente pelos seguintes materiais de interesse: vidro, silício, alumínio, cobre, prata e polímeros diversos.

Descrição da tecnologia
Esta invenção traz um procedimento e a descrição de um aparato capaz de separar e recuperar os diferentes macro componentes de módulos fotovoltaicos de silício cristalino utilizando operações mecânicas e imersão em solvente orgânico dentro de condições específicas e aparato vedado.
O método foi desenvolvido para que se possa obter os componentes a partir de um módulo em qualquer condição (funcionando, quebrado, estragado, queimado), mas o maior valor material pode ser obtido quando o módulo se encontra inteiro (i.e, não quebrado). Ao final do método, tem-se os seguintes macro componentes separados inteiramente: moldura de alumínio, vidro (sem danos), caixa de passagem, substrato polimérico, contatos metálicos de cobre e uma mistura de encapsulante, prata, silício e alumínio.

Problema resolvido
Devido ao baixo custo de matéria prima virgem, há a necessidade de reduzir o custo de operação de reciclagem a fim de viabilizar a mesma. Isso pode ser feito diminuindo o custo do processo ou aumentando o valor de cada material recuperado através de técnicas mais refinadas – o presente invento faz ambos.

Aplicações
A aplicação desta tecnologia se dá na reciclagem de módulos fotovoltaicos. Durante o processo de reciclagem, visa-se a recuperação da maior quantidade de materiais possível. Este método separa, recupera e prepara materiais para serem reciclados.
A tecnologia pode ser aplicada por industrias de reciclagem, recuperação de materiais, reciclagem de eletroeletrônicos ou urban mining. O setor de produção de módulos fotovoltaicos também pode ter interesse nesse invento, visto que a reciclagem de materiais presentes em módulos tem o potencial de diminuir o custo de fabricação de novos módulos.

Vantagens
– A qualidade do produto é superior em relação a outras técnicas: o vidro pode ser recuperado de forma intacta, assim como outros materiais (contatos metálicos, moldura, substrato);
– Redução da quantidade de resíduos, efluentes e emissões geradas;
– Custo muito reduzido em relação às técnicas convencionais, que se utilizam de processos térmicos para atingir a separação apresentada nesse invento.

Nível de maturidade da tecnologia (TRL – Technology Readiness Level)

Status e oportunidade
Pedido de patente depositado no INPI sob n° BR 10 2020 012416 1.
Buscamos parceria com empresas para desenvolvimento e mercado.

Inventores
Pablo Ribeiro Dias
Hugo Marcelo Veit
Lucas Margarezzi Schmidt

Visite-nos (clique no logo):

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *