Att bli hållbar är en bättre lösning, men hur är det med avfallet som genereras av förnybar energiindustri, särskilt solpaneler? För att minska belastningen på miljön från detta avfall använder forskare olika metoder. Nyligen har de försökt använda grön grafen för att omvandla solcellsavfall till silver.
Forskare vid James Cook University utvecklade en process för att syntetisera grafen från mandarinskalolja . Detta användes sedan för att utvinna silver från det fotovoltaiska avfallsmaterialet. En dopaminsensor tillverkades för att demonstrera kvaliteten på det utvunna silvret och den syntetiserade grafenen.
Enligt den publicerade rapporten var den syntetiserade grafenen av hög kvalitet och den visade också god förmåga att selektivt återvinna silver . När de testades i en silverförstärkt SPE-dopaminsensor överträffade de sensorer som tillverkats utan silvergrafenkompositen.
Detaljer om experimentet med grön grafen som omvandlar PV-avfall till silver
Steg #1
Det första steget var att börja syntetisera grafen med hjälp av nedströms mikrovågsplasma under atmosfäriska förhållanden. Med en Ramanspektrumanalys fann forskarna en distinkt 2D-topp vid mikrovågseffekt som sträcker sig från 200 W till 1000 W.
Steg #2
Teamet utvann sedan silver från organiska PV-enheter genom att urlaka det i en salpetersyralösning. Efter urlakningen användes den avsvalnade lösningen som råmaterial för att skapa en grafenbelagd SPE. Efter 10 minuters elektroavsättning minskade Ag-koncentrationen något till cirka 1.69 ppm.
Detta indikerar att vissa silverjoner reducerades och avsattes på elektrodytan. Sedan, efter 20 minuter, minskade Ag-jonkoncentrationen till 1.62 ppm, vilket visar en kontinuerlig reduktion.
Snabbfakta : PV-beläggning innehåller zinkoxid (ZnO), silver (Ag), molybdenoxid (MoO3) och tennoxid (ITO).
Steg #3
Därefter tillverkades en grafen-silverelektroddetektor (SPE/Ag) för att illustrera materialmängden i verkliga tillämpningar. Den jämfördes sedan med de rena SPE/grafendetektorerna. Resultaten visade att de nyutvecklade detektorerna uppvisade signifikanta förbättringar i toppström jämfört med de andra två exemplaren.
Har du hört att brittiska hushåll sitter på 880 miljoner oanvända elektriska artiklar till ett värde av 1 miljard pund?
Applicering av grafen-silverkoncentrat
Forskare föreslog att andra tillämpningar av det härledda materialet är:
- Korrosionsbeständiga beläggningar
- Ledande bläck för flexibla enheter inom elektronikindustrin
- Antimikrobiella beläggningar för biomedicinsk industri
- Sensorer för att detektera biomolekyler, föroreningar och gaser.
Forskningen som visar hur grönt grafen omvandlar solcellsavfall till silver har hittills fått positiv respons. Nu är teamets nästa steg att optimera den gröna syntesprocessen för att förbättra skalbarhet och ekonomisk lönsamhet. På så sätt kommer de att sträva efter en process som kan integreras i den befintliga infrastrukturen för solcellsåtervinning och e-avfall .
Källa : Grön syntes av grafen för riktad återvinning av silver från solcellsavfall
