Un grupo de investigación de la Academia China de Ciencias y el fabricante chino de paneles solares JinkoSolar han desarrollado un nuevo proceso de hinchamiento para separar el vidrio y las láminas traseras de etilvinilacetato (EVA) de las células solares de los módulos fuera de uso.
“Nuestro proceso de hinchamiento no es violento ni controlable”, explica Wang Dong, autor principal de la investigación. “No rompe las células solares y garantiza una tasa de reciclado de alta eficiencia de las células y los metales preciosos. Además, tiene una toxicidad muy baja y el agente hinchante puede reciclarse”.
En el artículo “Recycling of solar cells from photovoltaic modules via an environmentally friendly and controllable swelling process by using dibasic ester” (Reciclaje de células solares de módulos fotovoltaicos mediante un proceso de hinchamiento ecológico y controlable utilizando éster dibásico), publicado en Clean Technologies and Environmental Policies, los científicos explican que el proceso utiliza un éster dibásico (DBE), que es un éster de un ácido dicarboxílico utilizado habitualmente como lubricante, acabado de centrifugado y aditivo.
“El DBE es un prometedor disolvente ecológico muy utilizado en la industria de los revestimientos que es un éster mixto compuesto por succinato de dimetilo, glutarato de dimetilo y adipato de dimetilo”, explicaron. “Además, el DBE tiene un intervalo de ebullición de 196 ºC a 225 ºC y puede disolver la mayoría de las resinas”.
Se afirma que el DBE penetra eficazmente en el hueco entre el vidrio y el EVA, al tiempo que evita que la humedad del aire entre en el sistema de separación para hidrolizar el DBE. En el siguiente paso, se utiliza un campo ultrasónico para favorecer la separación del vidrio-EVA.
“A continuación, el sistema de separación se filtra para obtener un compuesto de vidrio y (célula solar + EVA). Por último, la mezcla se tamiza para obtener (célula solar + EVA), y el EVA se puede eliminar por pirólisis para recuperar suficientemente las células solares”, prosiguen los investigadores. “A diferencia del proceso térmico directo, durante la pirólisis del EVA no se libera fluoruro debido a la eliminación previa de la lámina posterior”.
El grupo probó la novedosa técnica en un módulo solar Jinko de 535 W, de 1.956 mm × 992 mm y 22,5 kg de peso, al que previamente se retiró la caja de conexiones y el marco de aluminio. Realizaron la separación vidrio-EVA en un reactor de vidrio con un diámetro inferior de 120 mm × 12,5 mm y una altura de 195 mm × 20 mm.
Mediante estas mediciones, los científicos descubrieron que el bajo hinchamiento del DBE provocaba menos grietas en comparación con un proceso de hinchamiento basado en el O-diclorobenceno de uso común. También observaron que el precio del O-diclorobenceno oscila entre 16.000 CNY (2,316 dólares) y 18.000 CNY por tonelada, mientras que el coste del DBE es inferior, entre 9.500 CNY y 10.600 CNY por tonelada.
“En conclusión, el uso de DBE para separar vidrio-EVA puede mantener la integridad relativa del EVA para que la recuperación de recursos sea más manejable, y el uso de DBE como reactivo de separación tiene las ventajas del bajo coste y la protección ecológica del medio ambiente”, subrayó Dong. “La contabilidad detallada de costes, sin embargo, se finalizará este año después de la prueba de escalado”.
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