Riciclo pannelli fotovoltaici

Processo
9-Tech

Un nuovo processo brevettato, efficiente ed economicamente competitivo per il recupero delle materie prime.

Pannelli fotovoltaici: opportunità e problema.

Opportunità

La tecnologia fotovoltaica (PV) è tra le più ecologiche e promettenti per il Pianeta infatti offre: sicurezza energetica e riduzione del cambiamento climatico.

Problema: un futuro fatto di rifiuti?

La durata media di un pannello fotovoltaico è di 25 anni.
Le prime installazioni risalgono agli anni 2000, dunque è prevedibile un aumento significativo dei pannelli fotovoltaici a fine vita intorno al 2025. 

Il trattamento meccanico basato sulla triturazione dei pannelli fotovoltaici è l’unico approccio di riciclo attualmente disponibile su scala industriale ma la sua resa contenuta non ha ancora permesso al riciclo dei pannelli fotovoltaici di diventare un’attività economicamente appetibile.

Le problematiche del trattamento meccanico

Il processo meccanico recupera alluminio da telai, granuli di vetro e granuli di rame dopo aver setacciato il rifiuto misto triturato. Ma non è abbastanza.

Spreco di risorse

Il vetro, che spesso contiene molte impurità, viene riciclato. La restante polvere, oltre a vetro e plastica, contiene Silicio e Argento ma viene inviata in discarica o utilizzata per applicazioni a di bassissimo valore in sostituzione della sabbia.

Basso valore recuperato

Il valore dei materiali recuperati da questi impianti arriva solamente a 147 €/tonnellata (Boris Lesjean, Veolia, EIT RawMaterials Expert Forum 2022), meno del 30% del valore potenziale che potrebbe essere raggiunto se anche Argento e Silicio fossero riciclati. Quindi, con queste soluzioni “resta difficile trovare un modello di business a supporto dell’operazione.” (Bertrand Lempkowicz, PV Cycle)

Il Processo 9-Tech Cos'è?

Partendo dal know-how acquisito durante il progetto ReSiELP, dal 2020 9-Tech ha sviluppato un nuovo processo, efficiente ed economicamente competitivo:

Il trattamento termo-meccanico validato con il nostro impianto sperimentale (Prototipo 9PV) e industrializzato con l‘Impianto 9PV-Up.

Inoltre, ci sono molte altre ricerche per la valorizzazione completa delle materie prime da pannelli fotovoltaici.

Un processo innovativo

Altamente efficiente

Sfruttando processi ottimizzati e separazione meccanica, 9PV recupera tutte le materie prime con oltre il 95% del loro valore economico, superando significativamente i metodi tradizionali in termini di efficienza e purezza dei materiali.

Autonomia energetica

Il processo utilizza la combustione controllata dell’incapsulante EVA per un’elevata efficienza energetica e incorpora il recupero del calore, eliminando i costi energetici e l’usura dei materiali associati alla macinazione meccanica.

Completamente automatizzato

Il sistema completamente automatizzato funziona 24 ore su 24, migliorando la produttività e riducendo i costi di manodopera.

Versatile

9PV gestisce abilmente i pannelli rotti e seleziona automaticamente i rifiuti fotovoltaici, dimostrando le sue capacità di trattamento flessibili.

Vero processo a rifiuti zero

Evita completamente la produzione di rifiuti, comprese acque reflue pericolose e frazioni di plastica, che attualmente rappresentano un costo per gli impianti di riciclaggio.

Processo che genera valore

Il processo si presta alla produzione di polvere di silicio di alto valore, adatta per gli anodi delle batterie agli ioni di litio. Ciò non rappresenta solo un notevole salto tecnologico ma offre anche notevoli vantaggi economici e ambientali.

Il Prototipo 9pv

Il Trattamento Termomeccanico

La sperimentazione è iniziata con un progetto Booster dell’EIT RawMaterials del 2020 che ha avviato la progettazione dell’impianto sperimentale di riciclo dei pannelli fotovoltaici di 9-Tech.

L’impianto, progettato e realizzato nel 2020 e notevolmente modificato ed ampliato negli anni successivi, opera un trattamento termico e meccanico sui pannelli in modo da recuperare i materiali base di cui sono costituiti.

La tecnologia è tutelata con diversi brevetti europei e impiega un processo molto più efficiente e vantaggioso rispetto al precedente processo studiato durante il progetto ReSiELP.

L’impianto 9PV è ospitato presso il Green Propulsion Lab del gruppo Veritas, una piattaforma finanziata dal Ministero dell’Ambiente per il rilancio di Porto Marghera a Venezia, che studia tecnologie verdi e ospita diverse start-up innovative come 9-Tech.

L’impianto sperimentale è stato autorizzato dalla Regione Veneto con il decreto n. 183 del 4 luglio 2022 e ha dimostrato una capacità di trattamento di 30 kg/h di pannelli.

I test sono iniziati ricevendo i primi pannelli da trattare (circa 360 kg) il 7 Novembre 2022 e da allora è cominciata l’attività sperimentale vera e propria che è in corso tuttora. L’impianto ha già dato prova di avere un’altissima efficienza energetica e la capacità di recuperare i materiali in forma sufficientemente pura da essere riutilizzati come materia prima seconda.

Quantità recuperate

di pannelli trattati

983

kg di vetro

146

kg di alluminio

42

kg di celle in silicio

14

kg di junction box

16

kg di polvere

11

kg di contatti in rame

Il recupero dell’argento

Le celle fotovoltaiche recuperate con l’impianto sperimentale sono costituite da silicio, alluminio e argento. L’argento è di gran lunga il materiale con il più alto valore specifico all’interno di un panello fotovoltaico, pertanto è stato sviluppato un trattamento che sfrutta l’azione meccanica degli ultrasuoni e reagenti a basso impatto ambientale per il suo recupero.

Nel gennaio 2023 è stata presentata la domanda di brevetto per il processo.

Lo sviluppo di questa parte di trattamento è stato svolto grazie alla vittoria del primo premio InactionESG di Intesa SanPaolo Vita e Fideuram Vita ricevuto nel 2022.

Il prossimo passo, insieme.

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