Optar por la sostenibilidad es una mejor solución, pero ¿qué ocurre con los residuos generados por la industria de las energías renovables, especialmente los paneles solares? Para reducir el impacto de estos residuos en el medio ambiente, los investigadores están utilizando diferentes métodos. Recientemente, han probado el grafeno verde para convertir los residuos fotovoltaicos en plata.
Investigadores de la Universidad James Cook desarrollaron un proceso para sintetizar grafeno a partir del aceite de cáscara de mandarina . Este proceso se utilizó posteriormente para recuperar plata de los residuos fotovoltaicos. Se fabricó un sensor de dopamina para demostrar la calidad de la plata recuperada y del grafeno sintetizado.
Según el informe publicado, el grafeno sintetizado era de alta calidad y demostró una buena capacidad para recuperar plata de forma selectiva . Tras ser probado en un sensor de dopamina SPE con plata, superó a los sensores fabricados sin el compuesto de grafeno y plata.
Detalles del experimento que utiliza grafeno verde para convertir residuos fotovoltaicos en plata
Paso #1
El primer paso fue comenzar a sintetizar grafeno utilizando plasma de microondas descendente en condiciones atmosféricas. Mediante un análisis de espectro Raman, los investigadores encontraron un pico 2D distintivo a una potencia de microondas que oscila entre 200 W y 1000 W.
Paso #2
El equipo recuperó plata de dispositivos fotovoltaicos orgánicos lixiviándola en una solución de ácido nítrico. Tras la lixiviación, la solución enfriada se utilizó como reserva para crear un SPE recubierto de grafeno. Tras 10 minutos de electrodeposición, se observó una ligera disminución de la concentración de Ag, a aproximadamente 1.69 ppm.
Esto indica que algunos iones de plata se redujeron y se depositaron en la superficie del electrodo. Luego, después de 20 minutos, la concentración de iones Ag disminuyó a 1.62 ppm, lo que demuestra una reducción continua.
Dato curioso : El recubrimiento fotovoltaico contiene óxido de zinc (ZnO), plata (Ag), óxido de molibdeno (MoO3) y óxido de estaño (ITO).
Paso #3
A continuación, se fabricó un detector de electrodo de grafeno-plata (SPE/Ag) para ilustrar la cantidad de material en aplicaciones reales. Posteriormente, se comparó con los detectores SPE/grafeno sin recubrimiento. Los resultados mostraron que los detectores desarrollados presentaban mejoras significativas en la corriente máxima en comparación con las otras dos muestras.
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Aplicación del concentrado de grafeno y plata
Los investigadores sugirieron que otras aplicaciones del material derivado son:
- Recubrimientos resistentes a la corrosión
- Tintas conductoras para dispositivos flexibles en la industria electrónica
- Recubrimientos antimicrobianos para la industria biomédica
- Sensores para detectar biomoléculas, contaminantes y gases.
La investigación que demuestra cómo el grafeno verde convierte los residuos fotovoltaicos en plata ha recibido una respuesta positiva hasta la fecha. Ahora, el siguiente paso del equipo es optimizar el proceso de síntesis verde para mejorar su escalabilidad y viabilidad económica. De esta manera, buscan integrar el proceso en la infraestructura existente de reciclaje de residuos fotovoltaicos y electrónicos .
