Novos painéis solares a partir de resíduos de painéis solares

28 de novembro de 2022

por Georg Mathisen, Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia

A energia solar é uma boa notícia para o planeta Terra – mas os painéis solares não são tão amigos do clima como deveriam ser. O pesquisador Martin Bellmann está usando o que ele chama de resíduos de “ouro negro” da fabricação de painéis solares para fazer novos painéis.

A energia solar é energia limpa. Puro e simples. Mas as coisas começam a ficar complicadas na hora de obter a matéria-prima necessária para fabricar os painéis solares. Não só a maior parte destas matérias-primas vem da China, mas até um terço do material é perdido durante o processo de fabricação.

“Mas é possível recuperar esse material no processo de produção”, diz Martin Bellmann. “E talvez isto nos permita estabelecer uma nova indústria baseada na energia solar na Europa”, diz ele. Bellmann é Desenvolvedor de Negócios Sênior na SINTEF Industry e está liderando o projeto internacional de painéis solares chamado Icarus. Os painéis solares representam atualmente 60% do crescimento global em energia renovável.

Bellmann explica como os painéis solares começam com o quartzo mineral, que é usado para produzir silício superpuro. Primeiro, o silício é derretido em um cadinho e um cristal de silício, ou lingote, é retirado.

“O lingote forma uma espécie de cilindro que cresce cada vez mais puxando lentamente o silício do cadinho”, diz Bellmann. “Ele é então cortado para formar um bloco quadrado que é serrado em fatias finas, ou wafers, como nós, pesquisadores, os chamamos”, diz ele.

Um wafer típico tem apenas 0,13 milímetros (13 micrômetros) de espessura e são esses wafers que são usados ​​para fazer painéis solares.

Mas toda essa serragem resulta em uma grande quantidade de pó de “serragem”. É como serrar uma prancha de madeira – parte da madeira se perde na forma de serragem. A mesma coisa acontece quando você corta um lingote de silício, mesmo usando fios diamantados finos. Algum material sempre será perdido como “pó de silício”.

“Perdemos 35% do silício na forma de pólvora negra”, diz Bellmann.

É esse pó, que ele chama de novo ouro negro, que os pesquisadores pretendem explorar.

“Hoje, simplesmente jogamos fora esse pó”, diz Bellmann. O que o projeto Icarus está a fazer, antes de mais nada, é procurar formas de devolver o pó à cadeia de valor e utilizá-lo para fabricar cristais de silício e painéis solares”, afirma.

O pó é coletado em uma mistura de lodo líquido que também contém contaminantes do processo de serragem, como oxigênio, carbono, níquel, ferro e alumínio.

“O silício contaminado por esses metais não é bom para a fabricação de painéis solares”, diz Bellman

É por isso que ele está trabalhando em conjunto com parceiros do projeto Icarus para encontrar formas de descontaminar o pó de silício para que possa ser reciclado como matéria-prima para novos painéis solares. O que hoje consideramos resíduos pode ser aproveitado em outros produtos, como baterias de veículos elétricos. Vários parceiros estão testando diferentes formas de separar o silício da mistura contaminada.

Naturalmente, o objectivo é explorar melhor a matéria-prima, o que por sua vez será bom para o ambiente e para o clima. Mas é também um objectivo declarado que a Europa alcance uma maior auto-suficiência.

“O setor europeu de painéis solares já foi maior do que é agora, mas tudo foi transferido para a China”, diz Bellmann. “Hoje, dependemos fortemente de matérias-primas da Ásia, e o silício não é exceção. Planejamos usar o pó de silício para ajudar a reduzir nossa dependência da China”, diz ele.

Bellmann espera que o projecto de investigação Icarus constitua a base para uma nova indústria, talvez também na Noruega. A energia norueguesa é limpa e esta é uma grande vantagem neste contexto.