Nuovi pannelli solari “dall’oro nero” che l’industria fotovoltaica scarta

L’energia solare è energia pulita. Pura e semplice. Ma le cose iniziano a complicarsi quando si tratta di produrre le materie prime di cui abbiamo bisogno per realizzare pannelli solari. Non solo la maggior parte di queste materie prime proviene dalla Cina, ma fino a un terzo del materiale viene perso durante il processo di produzione.

Ma è possibile recuperare questo materiale come parte del processo di produzione“, afferma Martin Bellmann. “E forse questo ci permetterà di creare una nuova industria basata sull’energia solare in Europa“, dice. Bellmann è Senior Business Developer presso SINTEF Industry ed è a capo del progetto internazionale di pannelli solari finanziato dall’UE chiamato Icarus. I pannelli solari rappresentano attualmente il 60% della crescita globale delle energie rinnovabili.

Progetto Icarus: ridurre gli sprechi del 63% recuperando la polvere nera

Perdiamo il 35% del silicio sotto forma di polvere nera“, afferma Bellmann. È questa polvere, che lui chiama il nuovo oro nero, che i ricercatori mirano a sfruttare.

Oggi buttiamo via semplicemente questa polvere“, dice Bellmann. “Ciò che il progetto Icarus sta facendo, prima di tutto, è cercare modi per restituire la polvere alla catena del valore e usarla per produrre cristalli di silicio e pannelli solari“, dice.

La polvere viene raccolta in una miscela di fanghi liquidi che contiene anche contaminanti del processo di segatura come ossigeno, carbonio, nichel, ferro e alluminio.

Il silicio contaminato da questi metalli non è buono per la produzione di pannelli solari“, insiste Bellman. Questo è il motivo per cui sta collaborando con i partner del progetto Icarus per trovare modi per decontaminare la polvere di silicio in modo che possa essere riciclata come materia prima per nuovi pannelli solari. Ciò che oggi consideriamo rifiuto può essere utilizzato in altri prodotti come le batterie dei veicoli elettrici. Un certo numero di partner sta testando diversi modi di separare il silicio dalla miscela contaminata.

Cosa prevede il progetto europeo?

Naturalmente, l’obiettivo è quello di sfruttare meglio la materia prima, che a sua volta farà bene all’ambiente e al clima. Ma è anche un obiettivo dichiarato che l’Europa raggiunga una maggiore autosufficienza.

Il settore europeo dei pannelli solari era una volta più grande di adesso, ma tutto è stato spostato in Cina“, afferma Bellmann. “Oggi dipendiamo fortemente dalle materie prime provenienti dall’Asia e il silicio non fa eccezione. Stiamo progettando di utilizzare la polvere di silicio per contribuire a ridurre la nostra dipendenza dalla Cina“, dice.

Bellmann spera che il progetto di ricerca Icarus costituisca la base per una nuova industria, forse anche in Norvegia. L’energia norvegese è pulita, e questo è un grande vantaggio in questo contesto.

Un vantaggio derivante dal progetto Icarus è che i ricercatori stanno progettando di riciclare i crogioli di quarzo che vengono utilizzati per fondere il silicio prima che venga immesso nei cristalli.

Il nostro obiettivo è quello di usarlo come materia prima per produrre carburo di silicio“, afferma Bellman. Il carburo di silicio è utilizzato nell’industria elettronica, tra gli altri, e i veicoli elettrici sono solo uno dei tanti prodotti che contengono il materiale.

Normalmente, usiamo il cosiddetto quarzo ad alta purezza per produrre carburo di silicio, ma questo è molto costoso“, afferma Bellmann. “La nostra idea è che potrebbe essere possibile sostituire il quarzo ad alta purezza con rifiuti del crogiolo, che è anche in sostanza quarzo di purezza molto elevata“, dice.

Il progetto Icarus sta anche esaminando il riciclaggio dei rifiuti di grafite come materia prima da utilizzare, tra l’altro, nelle batterie.

Anche la grafite ad alta purezza viene scartata“, afferma Bellmann. “Viene utilizzata nei forni in cui i cristalli di silicio vengono estratti ma deve essere sostituita di volta in volta perché perde le sue proprietà. Il progetto Icarus sta attualmente lavorando con rifiuti di grafite, con l’obiettivo di riciclarli“, afferma.