Przejście na zrównoważony rozwój jest lepszym rozwiązaniem, ale co z odpadami generowanymi przez przemysł energii odnawialnej, zwłaszcza panele słoneczne. Aby zmniejszyć obciążenie środowiska tymi odpadami, naukowcy stosują różne metody. Ostatnio próbowali użyć zielonego grafenu do przekształcania odpadów PV w srebro.
Naukowcy z Uniwersytetu Jamesa Cooka opracowali proces syntezy grafenu z olejku ze skórek mandarynki . Następnie wykorzystano go do odzyskiwania srebra z odpadów fotowoltaicznych. Stworzono czujnik dopaminy, aby zademonstrować jakość odzyskanego srebra i zsyntetyzowanego grafenu.
Według opublikowanego raportu, zsyntetyzowany grafen charakteryzował się wysoką jakością i wykazywał dobrą zdolność do selektywnego odzyskiwania srebra . Po przetestowaniu w urządzeniu z czujnikiem dopaminy SPE wzbogaconym srebrem, przewyższył on czujniki wykonane bez kompozytu grafenowo-srebrowego.
Szczegóły eksperymentu wykorzystującego zielony grafen do przekształcania odpadów fotowoltaicznych w srebro
Krok #1
Pierwszym krokiem było rozpoczęcie syntezy grafenu z wykorzystaniem plazmy mikrofalowej w warunkach atmosferycznych. Analiza widma Ramana pozwoliła badaczom na zaobserwowanie charakterystycznego dwuwymiarowego piku przy mocy mikrofal w zakresie od 200 W do 1000 W.
Krok #2
Następnie zespół odzyskał srebro z organicznych urządzeń PV poprzez ługowanie go roztworem kwasu azotowego. Po ługowaniu schłodzony roztwór wykorzystano jako materiał wyjściowy do stworzenia SPE pokrytego grafenem. Po 10 minutach elektroosadzania nastąpił niewielki spadek stężenia Ag do około 1.69 ppm.
Oznacza to, że niektóre jony srebra uległy redukcji i osadzone zostały na powierzchni elektrody. Następnie, po 20 minutach, stężenie jonów Ag spadło do 1.62 ppm, co wskazuje na ciągłą redukcję.
Krótki fakt : Powłoka PV zawiera tlenek cynku (ZnO), srebro (Ag), tlenek molibdenu (MoO3) i tlenek cyny (ITO).
Krok #3
Następnie wykonano detektor z elektrodą grafenowo-srebrową (SPE/Ag), aby zilustrować ilość materiału w rzeczywistych zastosowaniach. Następnie porównano go z gołymi detektorami SPE/grafenowymi. Wyniki pokazały, że nowo opracowane detektory wykazały znaczną poprawę prądu szczytowego w porównaniu z dwoma pozostałymi próbkami.
Czy słyszałeś, że w gospodarstwach domowych w Wielkiej Brytanii znajduje się 880 milionów nieużywanych urządzeń elektrycznych o wartości 1 miliarda funtów?
Zastosowanie koncentratu grafenowo-srebrowego
Naukowcy zasugerowali, że inne zastosowania uzyskanego materiału to:
- Powłoki odporne na korozję
- Tusze przewodzące do urządzeń elastycznych w przemyśle elektronicznym
- Powłoki antybakteryjne dla przemysłu biomedycznego
- Czujniki wykrywające biocząsteczki, zanieczyszczenia i gazy.
Badania demonstrujące, jak zielony grafen przekształca odpady fotowoltaiczne w srebro, spotkały się dotychczas z pozytywnym odbiorem. Teraz kolejnym krokiem zespołu jest optymalizacja procesu zielonej syntezy w celu zwiększenia skalowalności i opłacalności. W ten sposób zespół będzie dążył do zintegrowania procesu z istniejącą infrastrukturą recyklingu fotowoltaiki i elektrośmieci.
Źródło : Zielona synteza grafenu w celu ukierunkowanego odzysku srebra z odpadów fotowoltaicznych
