9PV: Riciclo conveniente dei pannelli fotovoltaici

Nel 2020 è stato realizzato il prototipo di impianto di trattamento dei pannelli fotovoltaici che consente di recuperare le materie prime di cui sono composti.

L’impianto è stato realizzato grazie ad un finanziamento dell’EIT RawMaterials, collaudato ad inizio 2021 ed è ora in fase autorizzativa per poter procedere all’ottimizzazione del processo.

L’obiettivo è iniziare a realizzare la prima linea industriale nel 2022!

Pannelli fotovoltaici: problema e opportunità

Negli ultimi anni sono stati installati milioni di pannelli fotovoltaici per produrre energia elettrica senza emissioni dirette di CO2.  La vita media di un pannello fotovoltaico non supera i 25-30 anni e un’enorme quantità di pannelli fotovoltaici richiederà quindi lo smaltimento nel prossimo futuro. Oggigiorno le soluzioni per il trattamento dei rifiuti fotovoltaici disponibili sul mercato sono molto antieconomiche o non valorizzano tutti i materiali contenuti in questi rifiuti elettronici.

Queste apparecchiature sono generalmente focalizzate sul recupero del vetro, che rappresenta l’80% in peso dei rifiuti fotovoltaici, ma le altre frazioni (celle di silicio con argento, nastri di rame) non vengono recuperate e talvolta compromettono la purezza del vetro.

Come nasce il progetto

Il processo termochimico per il riciclo dei pannelli fotovoltaici a fine vita consente il recupero dai rifiuti fotovoltaici di tutti i materiali inorganici con resa e purezza superiori rispetto ai trattamenti meccanici: questo rappresenta un vantaggio non trascurabile perché permette di realizzare prodotti di alto valore.

Questo processo è stato studiato per anni dall’Università di Padova su scala di laboratorio ed è stato ulteriormente sviluppato durante il progetto di ricerca ReSiELP supportato dall’EIT RawMaterials (www.ReSiELP.eu).

Durante questo progetto di ricerca, è stato verificato che il recupero delle materie prime è fattibile a TRL 7. Nonostante i buoni risultati ottenuti da RESiELP, la linea di recupero non era ancora pronta per essere sviluppata industrialmente perché alcuni aspetti dovevano essere ottimizzati per rendere redditizio il processo.

Il progetto 9PV

Nel 2020 la 9-Tech, grazie al progetto Booster dell’EIT RawMaterials, ha continuato lo studio del processo con l’idea di realizzare un impianto di trattamento termico e separazione, 9-PV, con minimo consumo di energia ed un migliore recupero in termini di resa e purezza delle celle in silicio.

9-PV punta a diventare il primo impianto sul mercato in grado di recuperare in maniera efficiente ed economica vetro ad elevata purezza, nastri di rame e celle di silicio.

Il recupero di queste materiali è molto importante nell’ottica di un’economia circolare.

Nel 2020 la start-up ha realizzato un impianto dimostrativo di questa parte di trattamento (capacità circa 20kg/h) che è stata collaudata ad inizio del 2021.

L’impianto pilota 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 ed ospita start-up come la 9-Tech.

Nel 2020 la società ha anche depositato due domande di brevetto per difendere la proprietà intellettuale delle tecnologie sviluppate.

Il nuovo processo ed impianto è molto più efficiente ed economico rispetto al precedente processo di trattamento termico e di separazione.

Prossimi passi

L’impianto è in fase di ottimizzazione ed a breve inizierà una campagna prove per verificare la qualità e quantità dei materiali recuperati.

L’impianto potenzialmente consente di ricavare da 1000kg di pannelli fotovoltaici:

700

kg di vetro

120

kg di alluminio

35

kg di celle in silicio

8

kg di contatti in rame

Qualora i dati siano confermati, stiamo già affinando il business plan ed iniziando la progettazione di massima dell’impianto industriale con capacità 3000 ton/anno.

Inoltre l’impianto pilota sarà presto integrato con la parte di trattamento chimico delle celle fotovoltaiche per recuperare silicio metallico e argento.

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