Nachhaltigkeit ist die bessere Lösung. Doch was ist mit dem Abfall, der von der erneuerbaren Energiewirtschaft, insbesondere von Solarmodulen, erzeugt wird? Um die Umweltbelastung durch diese Abfälle zu reduzieren, setzen Forscher verschiedene Methoden ein. Kürzlich wurde beispielsweise versucht, mithilfe von grünem Graphen PV-Abfälle in Silber umzuwandeln.
Forscher der James Cook University entwickelten ein Verfahren zur Synthese von Graphen aus Mandarinenschalenöl . Dieses wurde anschließend zur Rückgewinnung von Silber aus Photovoltaik-Abfällen eingesetzt. Ein Dopaminsensor wurde entwickelt, um die Qualität des gewonnenen Silbers und des synthetisierten Graphens nachzuweisen.
Dem veröffentlichten Bericht zufolge war das synthetisierte Graphen von hoher Qualität und zeigte zudem eine gute Fähigkeit zur selektiven Silberrückgewinnung . Tests in einem silberverstärkten SPE-Dopaminsensor ergaben, dass es Sensoren ohne Silber-Graphen-Komposit übertraf.
Details zum Experiment mit grünem Graphen zur Umwandlung von PV-Abfällen in Silber
Schritt #1
Im ersten Schritt wurde mit der Synthese von Graphen durch die Verwendung von nachgeschaltetem Mikrowellenplasma unter atmosphärischen Bedingungen begonnen. Mithilfe einer Raman-Spektralanalyse entdeckten die Forscher einen charakteristischen 2D-Peak im Mikrowellenleistungsbereich von 200 W bis 1000 W.
Schritt #2
Anschließend gewann das Team Silber aus organischen PV-Bauelementen zurück, indem es es in einer Salpetersäurelösung auslaugte. Nach dem Auslaugen diente die abgekühlte Lösung als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines graphenbeschichteten SPE. Nach 10 Minuten galvanischer Abscheidung sank die Silberkonzentration leicht auf etwa 1.69 ppm.
Dies deutet darauf hin, dass ein Teil der Silberionen reduziert und auf der Elektrodenoberfläche abgeschieden wurde. Nach 20 Minuten sank die Ag-Ionenkonzentration auf 1.62 ppm, was eine kontinuierliche Reduktion belegt.
Kurzinfo : Die PV-Beschichtung enthält Zinkoxid (ZnO), Silber (Ag), Molybdänoxid (MoO3) und Zinnoxid (ITO).
Schritt #3
Anschließend wurde ein Graphen-Silber-Elektrodendetektor (SPE/Ag) hergestellt, um die Materialmenge in realen Anwendungen zu veranschaulichen. Dieser wurde dann mit unbeschichteten SPE/Graphen-Detektoren verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die neu entwickelten Detektoren im Vergleich zu den beiden anderen Proben signifikante Verbesserungen des Spitzenstroms aufwiesen.
Haben Sie schon gehört, dass britische Haushalte 880 Millionen ungenutzte Elektrogeräte im Wert von 1 Milliarde Pfund besitzen?
Anwendung von Graphen-Silber-Konzentrat
Die Forscher schlugen folgende weitere Anwendungen des gewonnenen Materials vor:
- Korrosionsbeständige Beschichtungen
- Leitfähige Tinten für flexible Geräte in der Elektronikindustrie
- Antimikrobielle Beschichtungen für die biomedizinische Industrie
- Sensoren zur Erkennung von Biomolekülen, Schadstoffen und Gasen.
Die Forschung, die zeigt, wie grünes Graphen PV-Abfall in Silber umwandelt, hat bisher positive Resonanz erfahren. Nun optimiert das Team den Prozess der grünen Synthese, um Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Ziel ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das sich in die bestehende Infrastruktur für das Recycling von Photovoltaik-Anlagen und die Entsorgung von Elektronikschrott integrieren lässt.
Quelle : Grüne Synthese von Graphen zur gezielten Rückgewinnung von Silber aus Photovoltaikabfällen
