Vědci použili hydrometalurgické a elektrochemické procesy k získávání čistého stříbra ze solárních článků. Proces získávání stříbra, tedy navrhovaná technika také využívá metodu známou jako elektrodepozice-redoxní náhrada, která údajně zvyšuje míru obnovy stříbra.
Vědci z italské univerzity Camerino vyvinuli nový způsob, jak získat stříbro ze solárních článků na konci životnosti.
Kombinací hydrometalurgických a elektrochemických procesů lze získat čisté stříbro s účinností 98 %. Hydrometalurgické procesy neboli loužení využívají k extrakci kovů vodné roztoky. Zatímco elektrochemické procesy se týkají použití elektrických proudů k řízení reakcí v kovech.
„Proces získávání surovin je zásadní z mnoha důvodů,“ vysvětlili akademici. „Konvenční techniky těžby kovů, jako je povrchová těžba, mohou způsobit značné škody na životním prostředí a sousedních ekosystémech. Proto použití procesu regenerace kovů založeného na průmyslových odpadech může zmírnit dopad na životní prostředí spojený s výrobou kovů. Navíc získávání kovů obecně vyžaduje méně energie než těžba kovů z rudy. Což vede ke snížené spotřebě energie a nižším emisím uhlíku. A to zejména pokud je míra obnovy srovnatelná nebo vyšší než u tradičních metod extrakce.“
Vzhledem k blízkým hodnotám standardního redukčního potenciálu stříbra a mědi je vyluhování částic stříbra z fotovoltaického odpadu náročné. K překonání tohoto problému vědci navrhli kombinovaný zásadou aktivovaný persíran a amoniak. Přičemž persíran působí jako oxidační činidlo, zatímco systém sám vytváří ochrannou hermetickou vrstvu oxidu měďnatého (II). Ta zabraňuje jeho vlastnímu vyluhování.
K otestování navrhovaného procesu vědci provedli experiment skládající se z různých parametrů procesu vyluhování. Jednalo se o koncentraci amoniaku (NH3) v roztoku, měřenou v molech na litr (mol/l); vzorek FV odpadu v gramech na litr (g/l); persíran draselný (PPS), v mol/l; a reakční doba v minutách. Teplota se během všech experimentů udržovala na 25 °C a rychlost míchání na 300 ot./min.
Kombinace hydrometalurgických a elektrochemických procesů
„Jako nejlepší se vybraly následující podmínky: 0,5 M NH3, 0,2 mol/l PPS, poměr S/L na 50 g/l a reakční doba nastavena na 60 minut,“ vysvětlili akademici. „Za těchto podmínek se provedly dva další experimenty, aby se posoudila reprodukovatelnost. V kombinaci se dvěma předchozími testy z experimentálního návrhu se dosáhlo průměru 85,0 ± 2,6 % při 95 % intervalu spolehlivosti.“
Navzdory těmto dobrým výsledkům se 85 % získaného čistého stříbra výzkumnou skupinou považovalo za nedostatečné a rozhodla se zahájit elektrochemický proces. Konkrétně přístup elektrodepozice-redoxní náhrada (EDRR) využívající pulzní elektrodepoziční metodu. ,,Tato technika, dříve uváděná v literatuře, umožňuje získat vysoce čistý stříbrný kov z hydrometalurgického výluhu obsahujícího ionty mědi,“ vysvětlil tým.
Nejlepší podmínky pro výtěžek stříbra se zjistily u přístupu EDRR, který údajně dosáhl účinnosti 98,7 %. „Je pozoruhodné zmínit, že tento přístup se ukázal jako selektivní při získávání stříbra a nevyžaduje žádné chemické přidávání. Tato jedinečná vlastnost činí tuto metodiku konkurenceschopnou ve srovnání s konvenčními procesy,“ uzavřeli vědci.
Nová metoda a výsledky experimentů se prezentovaly v „Obnovení stříbra z odpadu křemíkových solárních článků hydrometalurgickou a elektrochemickou technikou“, publikované v Environmental Technology & Innovation. Studie se provedla ve spolupráci s ORIM, italskou společností specializující se na získávání kovů z pevného odpadu.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
