Duurzaamheid is een betere oplossing, maar wat dacht je van het afval dat wordt gegenereerd door de hernieuwbare-energie-industrie, met name zonnepanelen? Om de druk van dit afval op het milieu te verminderen, gebruiken onderzoekers verschillende methoden. Onlangs hebben ze geprobeerd om groen grafeen te gebruiken om PV-afval om te zetten in zilver.
Onderzoekers van James Cook University hebben een proces ontwikkeld om grafeen te synthetiseren uit olie van mandarijnenschillen . Dit werd vervolgens gebruikt om zilver terug te winnen uit afvalmateriaal van fotovoltaïsche cellen. Er werd een dopaminesensor gemaakt om de kwaliteit van het teruggewonnen zilver en het gesynthetiseerde grafeen aan te tonen.
Volgens het gepubliceerde rapport was het gesynthetiseerde grafeen van hoge kwaliteit en vertoonde het bovendien een goed vermogen om zilver selectief terug te winnen . Getest in een met zilver versterkte SPE-dopaminesensor, presteerden de sensoren beter dan sensoren die zonder het zilver-grafeencomposiet waren gemaakt.
Details van het experiment waarbij groene grafeen PV-afval omzet in zilver
Stap #1
De eerste stap was het synthetiseren van grafeen met behulp van microgolfplasma onder atmosferische omstandigheden. Door middel van een Raman-spectrumanalyse ontdekten de onderzoekers een kenmerkende 2D-piek bij microgolfvermogens tussen 200 W en 1000 W.
Stap #2
Het team won vervolgens zilver terug uit organische PV-apparaten door het uit te logen in een salpeterzuuroplossing. Na het uitlogen werd de afgekoelde oplossing gebruikt als voorraad voor het maken van een grafeen-gecoate SPE. Na 10 minuten elektrodepositie was er een lichte daling in de Ag-concentratie tot ongeveer 1.69 ppm.
Dit wijst erop dat een deel van de zilverionen werd gereduceerd en afgezet op het elektrodeoppervlak. Na 20 minuten daalde de Ag-ionenconcentratie tot 1.62 ppm, wat duidt op een continue reductie.
Wist je dat : PV-coating zinkoxide (ZnO), zilver (Ag), molybdeenoxide (MoO3) en tinoxide (ITO) bevat?
Stap #3
Vervolgens werd een detector met een grafeen-zilverelektrode (SPE/Ag) gemaakt om de hoeveelheid materiaal in praktijktoepassingen te illustreren. Deze werd vervolgens vergeleken met de kale SPE/grafeen-detectoren. De resultaten toonden aan dat de nieuw ontwikkelde detectoren een aanzienlijke verbetering in piekstroom vertoonden in vergelijking met de andere twee exemplaren.
Wist je dat Britse huishoudens 880 miljoen ongebruikte elektrische apparaten ter waarde van 1 miljard pond in huis hebben?
Toepassing van grafeen-zilverconcentraat
Onderzoekers opperden dat het afgeleide materiaal ook andere toepassingen heeft:
- Corrosiebestendige coatings
- Geleidende inkten voor flexibele apparaten in de elektronische industrie
- Antimicrobiële coatings voor de biomedische industrie
- Sensoren voor het detecteren van biomoleculen, verontreinigende stoffen en gassen.
Het onderzoek dat aantoont hoe groene grafeen PV-afval omzet in zilver, heeft tot nu toe positieve reacties gekregen. De volgende stap van het team is nu het optimaliseren van het groene syntheseproces om de schaalbaarheid en economische haalbaarheid te verbeteren. Op die manier streven ze naar een proces dat kan worden geïntegreerd in de bestaande infrastructuur voor PV-recycling en e-waste.
Bron : Groene synthese van grafeen voor gerichte terugwinning van zilver uit fotovoltaïsch afval
