नव्या लेसर प्रक्रियेमुळे सौर पॅनेल पुनर्वापर कमी हानिकारक होऊ शकतो

संशोधक सौर पुनर्वापरातील सर्वात कठीण टप्प्यांपैकी एकावर लक्ष केंद्रित करत आहेत

युनिव्हर्सिटी ऑफ व्हर्जिनियाच्या एका टीमने आयुष्याच्या शेवटच्या टप्प्यातील सिलिकॉन सौर मॉड्यूलमधून बॅकशीट काढण्यासाठी लेसर-आधारित पद्धत विकसित केली आहे, ज्यामुळे खालील काच किंवा सिलिकॉन वेफरचे नुकसान होत नाही. १३ मे रोजी pv magazine मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या या कामानुसार, संशोधकांनी सतत-तरंग इन्फ्रारेड लेसर प्रक्रिया वापरली आहे, जी त्यांच्या मते रसायनांची गरज टाळते, ऊर्जा वापर कमी करते आणि मौल्यवान घटकांना पुढील पुनर्प्राप्तीसाठी जपते.

हा विकास सौर पुनर्वापरातील एका जिद्दी समस्येला हात घालत आहे. अनेक निवृत्त पॅनेलमध्ये अजूनही उर्वरित मूल्य असलेले पदार्थ असतात, पण स्तरित रचना स्वच्छपणे वेगळी करणे अवघड असते. पारंपरिक पुनर्वापर मार्गांमध्ये उष्णता किंवा रासायनिक प्रक्रिया वापरल्या जाऊ शकतात, ज्या ऊर्जा-खर्चीक, महाग किंवा असे घटक खराब करणाऱ्या असू शकतात, जे अन्यथा पुन्हा वापरता आले असते किंवा अधिक कार्यक्षमतेने प्रक्रिया करता आली असती.

म्हणूनच डिलॅमिनेशन हा पुनर्वापर साखळीतील एक निर्णायक टप्पा आहे. जर बॅकशीट टेम्पर्ड काच किंवा सिलिकॉन वेफरचे नुकसान न करता काढता आली, तर पुनर्वापरकर्त्यांना अन्यथा चिरडली, जाळली किंवा कठोर पद्धतीने प्रक्रिया केली जाणारी मॉड्यूल्समधून अधिक मूल्य परत मिळवण्याची संधी मिळते.

ही पद्धत कशी काम करते

रिपोर्टनुसार, संशोधक मॉड्यूलच्या पुढील काचेमधून सिलिकॉन-EVA इंटरफेस गरम करण्यासाठी इन्फ्रारेड सतत-तरंग लेसर वापरतात. या नियंत्रित उष्णतेमुळे बंध कमकुवत होतो आणि त्यामुळे बॅकशीट स्वच्छ यांत्रिक डिलॅमिनेशनद्वारे वेगळी करता येते, तसेच उपकरणाची कार्यक्षमता टिकून राहते.

ही पद्धत विशेष आहे, कारण ती काचेच्या मधून काम करते; रसायने किंवा व्यापक उच्च-उष्णता उपचारांनी मॉड्यूलवर थेट हल्ला करत नाही. उद्दिष्ट म्हणजे विभाजनासाठी महत्त्वाच्या असलेल्या इंटरफेसवरच प्रभाव टाकणे आणि मुख्य संरचनात्मक घटक अबाधित ठेवणे.

सहलेखक मुळ सी. गुप्ता यांनी pv magazine ला सांगितले की ही पद्धत रासायनिक नसलेली, पर्यावरणपूरक, तसेच खर्च आणि ऊर्जा या दोन्ही बाबतीत कार्यक्षम आहे, आणि टेम्पर्ड काच व सिलिकॉन वेफर जपते. त्यांनी हेही अधोरेखित केले की उरलेल्या मॉड्यूल घटकांची संरचनात्मक आणि कार्यात्मक अखंडता राखणे पुढील पुनर्प्राप्ती व मौल्यवान पदार्थांच्या पुनर्वापरासाठी महत्त्वाचे आहे.

ही जतन-केंद्रित दृष्टी महत्त्वाची आहे. पुनर्वापर व्यवस्थेत मूल्य केवळ एखादा पदार्थ परत मिळू शकतो का यावर नाही, तर तो कोणत्या अवस्थेत परत मिळतो यावरही अवलंबून असते. अधिक स्वच्छ विभाजनामुळे पुढील प्रक्रिया अधिक किफायतशीर होऊ शकते आणि पुनर्वापर किंवा पुनर्वापरासाठी उपलब्ध पर्याय वाढू शकतात.

आयुष्याच्या शेवटच्या टप्प्यातील सौर हाताळणी आता का अधिक महत्त्वाची आहे

सौर उद्योग अजूनही दीर्घ वाढीच्या टप्प्यात आहे, पण त्याबरोबर जुन्या उपकरणांचा प्रवाहही वाढत आहे. अधिक मॉड्यूल्स कालांतराने आयुष्याच्या शेवटी पोहोचत गेल्यावर, अतिरिक्त खर्च किंवा पर्यावरणीय भार न वाढवता मोठ्या प्रमाणावर हाताळता येतील अशा पुनर्वापर पद्धती विकसित करण्याचा दबाव वाढतो. उच्च-मूल्याच्या पदार्थांचे जतन करणाऱ्या आणि कठोर रासायनिक प्रक्रियांना टाळणाऱ्या पद्धती अधिक लक्ष वेधून घेतील.

व्हर्जिनिया टीमची प्रक्रिया या चर्चेत थेट बसते. pv magazine ने तिला पारंपरिक उष्णता किंवा रासायनिक पुनर्वापर पद्धतींना कमी-ऊर्जा, कमी-खर्चाचा पर्याय म्हटले आहे. जर हे कार्यप्रदर्शन प्रयोगशाळेबाहेरही टिकले, तर ते सिलिकॉन मॉड्यूलच्या रचनेतील पुनर्वापर सुधारू शकते, विशेषतः जिथे काच आणि वेफर जपल्याने प्रकल्पाचे अर्थकारण बदलते.

ही पद्धत स्वच्छ-ऊर्जा उत्पादन आणि पुनर्वापर संशोधनातील एका व्यापक प्रवृत्तीचेही प्रतिबिंब आहे: अधिक अचूक साधनांचा वापर करून विघटन अधिक निवडक केले जात आहे. संपूर्ण उपकरणाला कचरा मानून जबरदस्तीने तोडण्याऐवजी, संशोधक अशा मार्गांचा शोध घेत आहेत ज्यात पदार्थ पुरेशा नियंत्रणात वेगळे होतील आणि सर्वाधिक मौल्यवान भाग वापरयोग्य राहतील.

पुनर्वापर साखळीवरील संभाव्य परिणाम

या प्रक्रियेचा एक व्यावहारिक परिणाम म्हणजे ती सौर पुनर्वापर अधिक घटक-जाणिवेच्या पुनर्प्राप्तीकडे नेऊ शकते. मॉड्यूल ही एकसारखी वस्तू नसते; ते स्तरित उत्पादन असते, आणि पदार्थ उष्णता, ताण, आणि रासायनिक संपर्काला वेगवेगळ्या प्रकारे प्रतिसाद देतात. एखाद्या विशिष्ट इंटरफेसला कमकुवत करताना इतरत्र नुकसान मर्यादित ठेवणारी पद्धत पुढील वर्गीकरण व पुनर्प्राप्ती टप्पे अधिक अंदाजनीय करू शकते.

दुसरा परिणाम पर्यावरणीय आहे. संशोधक ही पद्धत स्पष्टपणे रासायनिक नसलेली आणि पर्यावरणपूरक म्हणून मांडतात. हे महत्त्वाचे आहे, कारण रसायनाधारित पुनर्वापर तंत्रज्ञान तांत्रिकदृष्ट्या यशस्वी झाले तरी स्वतःचे कचरा-व्यवस्थापनाचे ओझे निर्माण करू शकते. ऊर्जा कमी वापरणारी आणि ती ओझी कमी करणारी प्रक्रिया, जीवनचक्र स्थिरतेचे पुरावे द्यायच्या दबावाखाली असलेल्या क्षेत्रात आकर्षक ठरू शकते.

रिपोर्ट खर्चाचाही मुद्दा मांडतो. पुनर्वापर अनेकदा तेव्हा अपयशी ठरतो, जेव्हा परत मिळणाऱ्या पदार्थांचे मूल्य गोळा करणे, वाहतूक, आणि प्रक्रिया खर्चाशी तुलना करता कमी असते. कमी-ऊर्जेच्या पद्धती, ज्या मॉड्यूलचा अधिक उपयुक्त पदार्थ पाया जपतात, काही पुनर्वापर प्रवाहांना व्यावसायिकदृष्ट्या अधिक व्यवहार्य बनवू शकतात.

त्याच वेळी, लेख व्यावसायिक तैनाती किंवा पूर्ण औद्योगिक पडताळणीचा दावा करत नाही. त्याने फक्त एक संकल्पनात्मक पुरावा स्थापित केला आहे: बॅकशीट काढण्याची लेसर-चालित पद्धत, जी मुख्य मॉड्यूल घटकांना हानी पोहोचवत नाही, आणि पुनर्प्राप्ती अर्थकारण व पर्यावरणीय कामगिरीसाठी हे का महत्त्वाचे आहे याचे स्पष्टीकरण.

पुढे काय पाहायचे

आता मुख्य प्रश्न असा आहे की ही प्रक्रिया प्रयोगशाळेबाहेर स्केल करता येईल का. कोणत्याही पुनर्वापर तंत्रज्ञानासाठी, प्रात्यक्षिकातून प्रत्यक्ष स्वीकारापर्यंतचा मार्ग थ्रूपुट, प्रति-मॉड्यूल खर्च, उपकरण एकत्रीकरण, आणि प्रत्यक्ष जगातील पॅनेल स्थितींना ही पद्धत किती सातत्याने हाताळते यावर अवलंबून असतो. आयुष्याच्या शेवटच्या टप्प्यातील मॉड्यूल्समध्ये वय, झीज, उत्पादन इतिहास, आणि भौतिक नुकसान यांमध्ये फरक असतो, ज्यामुळे नियंत्रित विभाजन गुंतागुंतीचे होऊ शकते.

तरीही, ही नोंद अर्थपूर्ण आहे, कारण ती थेट एका अडथळ्याला लक्ष्य करते. स्वच्छ पुनर्वापरावर व्यापक दावे करण्याऐवजी, व्हर्जिनियातील संशोधकांनी एक विशिष्ट आव्हान ओळखले, त्यावर विशिष्ट साधन वापरले, आणि निष्कर्ष पुनर्प्राप्त होणाऱ्या मॉड्यूल मूल्यासोबत जोडले.

सौर तैनाती वाढत राहील तशी, अशा प्रकारच्या प्रक्रिया सुधारणा अधिक महत्त्वाच्या ठरतील. पुनर्वापर व्यवस्था फक्त धोरण किंवा संकलनावर प्रभावी होत नाही; जटिल उत्पादने वेगळी करण्याच्या चांगल्या पद्धतींवरही ती अवलंबून असते. ही लेसर-आधारित बॅकशीट काढण्याची पद्धत असे अभियांत्रिकी काम अधिक नेमके, आणि मोठ्या प्रमाणावरील सौर पुनर्प्राप्तीच्या अर्थकारणासाठी अधिक उपयुक्त बनत असल्याचे एक उदाहरण आहे.

हा लेख PV Magazine च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.