Os resíduos mundiais produzidos pelo silício presente em painéis solares desativados aumentam de mãos dadas com o aumento do uso de energia solar e o 'fim de vida' dos painéis solares esgotados (os melhores duram cerca de 30 anos). Enquanto metais preciosos como prata e cobre são frequentemente reciclados, o silício que compõe a maioria das células solares acaba em aterros sanitários. E não é fácil, para dizer o mínimo, reciclar o silício: ele tem impurezas e defeitos que o impedem de ser reutilizado em novas células solares. O que há agora?
Uma equipe de cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Singapura) transformou esse limite em uma força. Como? Desenvolvendo uma tecnologia capaz de transformar antigos painéis solares em um novo material termoelétrico de alto desempenho. Um material que coleta calor e o converte em eletricidade.
De solar a termoelétrica, painéis 'reencarnam'
Acho a abordagem da NTU engenhosa em sua simplicidade. Em vez de tentar colocar o gênio de volta na lâmpada para que os painéis solares voltem ao seu uso original, aproveite as qualidades contrastantes da termoeletricidade. E acerta em cheio, porque para um uso termoelétrico impurezas e defeitos melhoram o desempenho, ao invés de prejudicá-los.
Para conseguir isso, os pesquisadores primeiro esmagaram as células solares usando a tecnologia de moagem de bolas. Isso melhorou suas características termoelétricas, como conversão de energia e eficiência de resfriamento. A segunda fase viu a adição de pó de fósforo e germânio e processamento de alta temperatura, com o método de sinterização a plasma por centelha.
Os resultados
A equipe desenvolveu uma amostra que oferece o desempenho termoelétrico mais otimizado, com um valor recorde de mérito termoelétrico (zT): 0,45 a 873 K, o mais alto entre os materiais termoelétricos de silício elementar.
“Ao alavancar nossas técnicas de recuperação de recursos, mostramos que os painéis solares usados podem produzir materiais valiosos e de alta qualidade. Materiais úteis na produção de componentes de energia renovável, como as termoelétricas de alto desempenho, que captam calor e o transformam em eletricidade”, afirma o coautor da pesquisa (te linko aqui), o Professor Associado Nripan Matthews.
O próximo passo? Trazendo essa tecnologia para o upcycling em larga escala de resíduos de silício também. Desta forma, ele pode ser usado para aplicações de coleta de energia de alta temperatura, como a conversão de calor residual gerado por processos industriais em eletricidade.
Outro ponto a favor da Solare.
