Zöldinfó

Eljöhet a nap, amikor minden napelemet újrahasznosíthatunk

Létrehozva:

4 év telt el a létrehozás óta

2022-06-09

Szerző:

Hell

Újrahasznosítás révén ismét értékessé válhat a fotovoltaikus eszközökből származó szilícium.

Bár a napelemek használata a fosszilis energiahordozók hanyagolásával alapvetően kedvezően hat a természetre, a fotovoltaikus rendszereknek is megvan a maguk árnyoldala. A hagyományos napelemekben például rengeteg szilícium van, az anyag újrahasznosítása viszont a magas költségek miatt nem gyakori. Szingapúri szakértők a közelmúltban olyan új eljárást dolgoztak ki, amellyel a polikristályos szilíciumból por hozható létre, abból pedig pelletek készíthetőek – számol be a PV Magazine. A technika a szikraplazma szinterezésen alapul, a szilíciumot germániummal és foszforral keverik el. A megoldásnak köszönhetően a napelemekből származó anyagot nagy teljesítményű termoelektromos eszközökben hasznosíthatják újra, ezek a szerkezetek a hőt alakítják elektromossággá. Ady Suwardi, a csapat tagja szerint eljárásuk minden szilícium alapú panel esetében használható.

A termoelektromos eszközök előnye, hogy igen toleránsak az alapanyagok hibáival és szennyezettségével szemben, éppen ezért ideális alanyok az újrahasznosított szilícium számára. A szilícium újrahasznosítása gazdaságilag alapvetően nem éri meg, mert igen érzékeny anyagról van szó. Az új technika lényege, hogy port készítenek a polikristályos szilíciumból, az anyagból pedig pelleteket állítanak elő. Az eljárás során germániumot és foszfort használnak adalékként, emellett pedig csökkentik a hővezető képességet, így az újrahasznosított anyag javítja a termoelektromos eszköz hűtési és termelési hatékonyságát. A csapat 15,6-szer 15,6 centiméteres napelemes cellákon tesztelte a módszert, a kész port 5 percen át 1150 Celsius-fokon szinterezték. Az eredmények alapján a hozzáadott foszfor és a germánium javították a szilícium tulajdonságait. A szakértők úgy gondolják, hogy az alacsony germániumtartalmú szilícium különösen stabil lehet a termoelektromos eszközökben.

Suwardi szerint egyelőre nem lehet meghatározni, hogy pontosan mennyibe is kerül módszerük alkalmazása, hiszen sok külső tényezőtől, köztük a mérettől, a kínálattól és a munkaerőtől függ az eljárás. A technológia ennek ellenére hozzájárulhat, hogy idővel valóban hatékonyan hasznosíthassuk újra a szilíciumot.

Kapcsolódó tartalom:hulladék napelem napenergia újrahasznosítás

Zöld Energia

Lehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?

A technológia a működési költség mellett a kibocsátást is csökkentheti.

Létrehozva:

4 óra telt el a létrehozás óta

2025-12-24

Szerző:

Vanessza

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A kínai Guangdong Power Grid vállalat szakemberei olyan megoldást javasolnak, amelyben a napelemeket kis moduláris atomreaktorokba integrálják – írja az alternativenergia.hu. A csapat szerint a fókusz korábban vagy a megújuló energiaforrások által dominált mikrohálózatok működésén, vagy a nukleáris alapú energiarendszereken volt. Az új megközelítés holisztikus hibrid energiagazdálkodási keretrendszert jelent. A kutatás újdonsága a fotovoltaikus és a kis moduláris reaktorok általi termelés együttes optimalizálásában rejlik, amelyhez egy robusztus, a bizonytalanságokat figyelembe vevő terhelés-elosztási mechanizmus párosul. A javasolt rendszerben a napelemek és a moduláris reaktorok egymást kiegészítő, míg a generátor és az akkumulátor további energiaforrásokat biztosítanak. A hidrogént elektrolizátorok állítják elő a többletidőszakokban, és későbbi felhasználásra tárolják, a rendszer agya pedig az energiagazdálkodási rendszer (EMS), amely döntéseket hoz a valós idejű adatok alapján. A szakértők esettanulmányként egy rendszert szimuláltak, amelyhez egy 100 MW-os hibrid mikrohálózat tartozott. A létesítmény egyrészt egy átlagos igénybevételű, 85 MW-os ipari terhelést szolgál ki, amely akár napi 25 százalékot is elérő csúcsigény-ingadozásokkal bírt; másrészt kiszolgált egy átlagos terhelésű, 15 MW-os lakossági igénybevételi komponenst, amelynek csúcs-átlag aránya 1,6 volt.

A rendszer beépített fotovoltaikus kapacitása 40 MW, a napsugárzási adatok egyéves időjárási információkból származtak. A napenergia-változékonyságot normális eloszlással modellezték. A rendszerhez egy 20 MWh-s lítium-ion akkumulátor, valamint egy maximum 15 tonna kapacitású hidrogéntároló egység is tartozott.

Az elemzés alapján egyéves működés során a javasolt optimalizációs keretrendszer átlagosan körülbelül 18,7 százalékkal csökkentette a működés költségét, miközben a szén-dioxid-kibocsátás 37,1 százalékkal mérséklődött. A különféle rezilienciamutatók eközben 98 százalék fölé emelkedtek.

A szakértők szerint a rövid távú akkumulátoros és a hosszú távú hidrogén alapú tárolás összehangolása napi és szezonális szinten is képes kezelni az energiában fellépő egyensúlyproblémákat.

Tovább olvasom