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Jun 03, 2023

태양광 패널을 재활용하는 것은 어렵지만 마이크로파 기술은 도움이 될 수 있습니다

넓은 땅을 덮고 있습니다. 집의 지붕을 덮고 있습니다. 운하와 저수지에 떠 있습니다. 태양광 패널은 어디에서나 나타나고 있으며, 세계가 재생 가능 에너지로 전환하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

넓은 땅을 덮고 있습니다. 집의 지붕을 덮고 있습니다. 운하와 저수지에 떠 있습니다. 태양광 패널은 곳곳에 설치되어 세계가 재생 에너지로 전환하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

하지만 태양광 발전의 급속한 상승은 햇빛만 있는 것은 아닐 수도 있다. 패널의 수명이 늘어나고 있지만, 설치된 패널의 대부분은 최대 수십 년까지만 지속될 수 있으며 매립될 경우 폐기물 문제가 될 수 있습니다. 납과 같은 소량의 독성 금속이 환경에 해를 끼칠 수 있는지에 대한 의문도 있습니다. 그러나 지금까지 이를 재활용하는 것은 어렵고 비용이 많이 들었습니다.

호주의 연구원들은 일반적인 가정용 기술인 전자레인지를 사용하여 이 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 방법을 생각해냈다고 말합니다.

연구를 이끈 맥쿼리 대학교 공과대학 선임 강사 Binesh Puthen Veettil은 음식을 데우는 것과 동일한 전자레인지 기술을 사용하여 태양 전지판의 일부를 가열함으로써 태양 전지판을 더 쉽게 분해하고 재료를 회수할 수 있다고 말했습니다. .

"우리는 개조된 주방 전자레인지로 작업을 시작했습니다."라고 Veettil은 말했습니다. “원리는 똑같고 우리가 사용하는 주파수는 2.45기가헤르츠인데, 이는 주방용 전자레인지가 사용하는 주파수와 동일합니다.”

동료 검토 연구는 오래된 패널의 운명을 알아내는 데 대한 관심이 높아지는 가운데 이루어졌습니다. 태양광 발전 커뮤니티는 “관리하기 쉬운 문제이기 때문에 올바른 일을 하기 위해 노력하고 있습니다”라고 에너지부 산하 국립 재생 에너지 연구소의 태양광 발전 전문가인 Teresa Barnes는 말했습니다.

“이것은 기술적으로 해결 가능한 문제입니다.”라고 그녀는 말했습니다. “경제적으로 해결 가능한 문제입니다.”

태양광 패널은 일반적으로 알루미늄, 유리, 실리콘, 플라스틱, 구리 및 은과 같은 귀금속을 포함한 다양한 재료의 층으로 구성됩니다. 이러한 레이어는 서로 밀봉되어 있으며 구성 요소를 재활용하려면 패널을 분해해야 합니다.

은은 태양광 패널에서 가장 귀중한 재료라고 애리조나 주립 대학의 공학 교수이자 투콘에 본사를 둔 TG Companies라는 태양광 패널 재활용 회사의 설립자인 Meng Tao가 말했습니다. 한 패널에는 일반적으로 5달러 상당의 은이 약 1/4온스 포함되어 있다고 Tao는 말했습니다.

일반적으로 태양광 패널 전체 중량의 약 85%를 차지하는 알루미늄 프레임과 유리도 가치가 있으며 복구가 가능하다고 그는 말했습니다.

그러나 패널에는 특정 농도에서 독성이 있을 수 있는 납과 같은 다른 금속도 포함될 수 있습니다.

실리콘 태양광 모듈의 문제점은 “사람들이 이를 어떻게 취급해야 하는지 잘 모른다”고 Barnes는 말했습니다. “실제로 다양한 규제가 혼합되어 있습니다. 거기에는 다양한 재료가 혼합되어 있습니다.”

현재 수명이 다한 태양광 패널 재료의 중량 기준으로 약 10~15%가 회수되고 있다고 Tao는 말했습니다. 그는 목표는 90~95%에 도달하는 것이라고 말했다.

한 가지 주요 과제는 비용입니다. 그는 한 패널을 재활용하는 데 약 20~30달러의 비용이 들지만 회수된 재료의 가치는 일반적으로 약 3달러라고 말했습니다.

“태양광 패널은 부적절하게 재활용됩니다.”라고 그는 말했습니다. 그는 복구 가능한 모든 재료의 가치가 아마도 패널당 11달러 또는 12달러일 수 있다고 지적했습니다.

그러나 그와 다른 전문가들은 악천후를 견딜 수 있도록 설계된 패널도 분해하기 어렵다고 말합니다. 날씨로부터 패널을 보호하는 폴리머 층을 제거하려면 종종 고온이 필요합니다. 이 과정을 박리라고 합니다.

Tao는 “알루미늄 외에 다른 것을 회수하려면 박리 작업을 먼저 해야 합니다.”라고 말했습니다. "박리는 실제로 다음으로 가장 큰 병목 현상입니다."

이것이 바로 호주 연구자들이 해결해야 할 과제입니다. 그들은 마이크로파 처리에 노출되었을 때 태양광 패널의 보호용 플라스틱 코팅이 벗겨질 수 있을 정도로 부드러워졌음을 발견했습니다. 이는 패널이 쉽게 박리되고 강한 화학 물질을 사용하지 않고도 부품을 회수할 수 있음을 의미합니다.

이러한 접근 방식을 통해 재활용 업체는 고품질 유리를 분쇄하여 원료로 판매하는 대신 패널 전체에서 고품질 유리를 회수할 수 있다고 Veettil은 말했습니다.