Переработка свинцовых аккумуляторов в солнечные батареи шаг за шагом

Переработка свинцовых аккумуляторов в солнечные батареи шаг за шагом

Эта технология, придуманная учеными из Массачусетского технологического института (MIT), позволяет перерабатывать опасные отходы в недорогие и долговечные фотоэлектрические элементы. Она может стать выгодным решением проблемы выброшенных автомобильных аккумуляторов – потенциального источника загрязнения свинцом. Переработка свинцовых аккумуляторов в солнечные батареи — очень недорогая и относительно простая технология переработки, которая пошагово продемонстрирована в видео ниже.

Фотоэлементы на основе перовскита и переработка свинцовых аккумуляторов

Подробное описание процесса дается в журнале Energy and Environmental Science в статье профессора Анжела М. Белчер (Angela M. Belcher), профессора Паула Т. Хаммонд (Paula T. Hammond) и аспиранта По-Йен Чена (Po-Yen Chen) и трех других соавторов. Использованные учеными принципы основаны на последних исследованиях в области солнечной энергетики, на использовании специального галогенового свинецорганического соединения перовскита вместо кремния.

Впервые перовскит был найден Густавом Розе в 1839 году в Уральских горах, и был назван им в честь русского государственного деятеля графа Л. А. Перовского.

Фотоэлементы на основе перовскита – это быстроразвивающаяся технология, которая может конкурировать по производительности с другими типами солнечных батарей и позволяет значительно снизить стоимость производства. По словам Анжелы М. Белчер, за два года они добились эффективности фотоэлементов на основе перовскита более 19%, что близко к производительности промышленно выпускаемых кремниевых солнечных элементов. С самого начала технология использования перовскита определила использование свинца, производство которого из руды может приводить к загрязнению окружающей среды. Но для производства солнечных элементов можно использовать свинец, получаемый из старых автомобильных аккумуляторов, тем самым отчасти решая проблему их утилизации. Подробно о переработке аккумуляторов различных типов можно прочитать в этой статье. Из перовскита делается пленка толщиной половина микрометра, а соединение свинца покрывает эту пленку. Удивительно то, что свинца из одного аккумулятора достаточно для изготовления батарей, мощность которых может обеспечить 30 домохозяйств. Еще одно преимущество производства батарей на основе перовскита — это то, что производство является относительно простым, что видно из видеоролика.

«Преимущество процесса в том, что он низкотемпературный, а число шагов снижается по сравнению с производством обычных солнечных батарей», — говорит Белчер.

Все это позволяет сделать их массовое производство очень дешевым.

Видео переработки свинцовых аккумуляторов

В видео исследователи из MIT демонстрируют, как перерабатывать старые свинцовые аккумуляторы в новые солнечные панели.

Зачем брать свинец из старых аккумуляторов?

Конечно, свинец из старых аккумуляторов стараются перерабатывать и использовать его для тех же аккумуляторов, но в последние годы технологии аккумуляторных батарей претерпевают изменения, рынок захватывают более эффективные типы аккумуляторов, такие как литий-ионные. Что делать со старыми аккумуляторами, если новые свинцовые аккумуляторы уже не потребуются? Предлагаемая технология – один из вариантов решения, по словам ученых. В готовой солнечной панели имеющийся слой свинца будет полностью покрыт другими материалами, ограничивая риск загрязнения свинцом окружающей среды, как во многих других солнечных панелях на сегодняшний день. Как в полимерных элементах, после окончания срока службы свинец из элемента можно просто переработать и сделать новую солнечную батарею.

Вторичный свинец столь же хорош

Белчер считает, что другие разработчики солнечных элементов на основе перовскита также обратятся к применению вторичного свинца. Работа группы ясно показывает, что использование вторичного свинца для производства батарей ничем не отличается от использования первичного свинца. Некоторые компании уже готовятся к коммерческому производству фотоэлементов на основе перовскита, и при использовании первичного свинца это будет способствовать дополнительному загрязнению окружающей среды и отравлению людей токсичными газами. Вместо этого переработка аккумуляторов обеспечивает значительное снижение негативных факторов при производстве фотоэлементов.

Устройство с тяжелыми металлами?

Сложный вопрос, насколько экологична технология, в которой используются тяжелые металлы. Если в устройстве используются такие металлы и оно требует обязательной переработки после использования, то оно потенциально опасно для окружающей среды. Подвергается переработке далеко не все, что должно перерабатываться, особенно в России, и все это знают, но закрывают на это глаза. Если вспомнить те же ртутные лампы, которые практически все, не задумываясь, выбрасывают на помойку, хотя ртуть относится к отходам первого класса опасности. Однако, если эта технология найдет широкое применение, то однозначно лучше использовать вторичный свинец, полученный при переработке аккумуляторов.

Читайте также статьи:

 

В статье использовались материалы renewableenergyworld.com.

Автор: Анастасия Литвинова

2 ответов

  1. Давно искал этот материал но нашел эго только на Вашем сайте. Более точно и кратко чем Вы никто этот материал не изложил.

Оставить ответ