పరిశోధకులు సౌర రీసైక్లింగ్లో అత్యంత కష్టమైన దశల్లో ఒకదాన్ని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు
యూనివర్సిటీ ఆఫ్ వర్జీనియాకు చెందిన ఒక బృందం, జీవితం ముగిసిన సిలికాన్ సౌర మాడ్యూళ్ల నుంచి బ్యాక్షీట్ను తొలగించే లేజర్-ఆధారిత పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసింది, దీని వల్ల కింద ఉన్న గాజు లేదా సిలికాన్ వెఫర్ దెబ్బతినడం లేదు. మే 13న pv magazineలో ప్రచురితమైన ఈ పనిలో, పరిశోధకులు నిరంతర-తరంగ ఇన్ఫ్రారెడ్ లేజర్ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తున్నారని, ఇది రసాయనాలను తప్పించుకుంటుందని, శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుందని, మరియు విలువైన భాగాలను తదుపరి పునరుద్ధరణ కోసం కాపాడుతుందని చెప్పారు.
ఈ అభివృద్ధి సౌర రీసైక్లింగ్లోని ఒక దీర్ఘకాలిక సమస్యను పరిష్కరిస్తోంది. అనేక రిటైర్డ్ ప్యానెల్లలో ఇంకా మిగిలిన విలువ ఉన్న పదార్థాలు ఉంటాయి, కానీ పొరలుగా ఉన్న నిర్మాణాన్ని శుభ్రంగా విడదీయడం కష్టం. సంప్రదాయ రీసైక్లింగ్ మార్గాలు ఉష్ణ లేదా రసాయన చికిత్సలపై ఆధారపడవచ్చు, అవి శక్తి ఎక్కువగా ఖర్చు చేసే, ఖరీదైన, లేదా ఇతరత్రా పునర్వినియోగానికి లేదా సమర్థవంతమైన ప్రాసెసింగ్కు ఉపయోగపడే భాగాలకు నష్టం కలిగించే అవకాశం ఉంది.
అందుకే డీలామినేషన్ రీసైక్లింగ్ గొలుసులో కీలకమైన స్థానం. బ్యాక్షీట్ను టెంపర్డ్ గాజు లేదా సిలికాన్ వెఫర్లకు నష్టం కలగకుండా తొలగించగలిగితే, లేకపోతే తుంచబడే, కాల్చబడే, లేదా కఠిన పద్ధతులతో ప్రాసెస్ చేయబడే మాడ్యూళ్ల నుంచి ఎక్కువ విలువను తిరిగి పొందే అవకాశముంటుంది.
ఈ విధానం ఎలా పనిచేస్తుంది
రిపోర్ట్ ప్రకారం, పరిశోధకులు మాడ్యూల్ ముందు గాజు ద్వారా సిలికాన్-EVA ఇంటర్ఫేస్ను వేడెక్కించడానికి ఇన్ఫ్రారెడ్ నిరంతర-తరంగ లేజర్ను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఈ నియంత్రిత వేడి బంధాన్ని బలహీనపరుస్తుంది, తద్వారా బ్యాక్షీట్ను శుభ్రమైన యాంత్రిక డీలామినేషన్ ద్వారా వేరు చేయవచ్చు, అదే సమయంలో పరికరం పనితీరు కొనసాగుతుంది.
ఈ విధానం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది గాజు ద్వారా పనిచేస్తుంది, రసాయనాలు లేదా విస్తృత అధిక-ఉష్ణ చికిత్సలతో మాడ్యూల్ను నేరుగా దాడి చేయదు. విభజనకు కీలకమైన ఇంటర్ఫేస్ను మాత్రమే ఎంపికగా ప్రభావితం చేసి, ప్రధాన నిర్మాణ భాగాలను అలాగే ఉంచడం లక్ష్యం.
కో-ఆథర్ మూల్ సి. గుప్తా pv magazineకు, ఈ సాంకేతికత రసాయనరహితమైనది, పర్యావరణహితమైనది, ఖర్చు మరియు శక్తి రెండింటిలోనూ సమర్థవంతమైనది, అలాగే టెంపర్డ్ గాజు మరియు సిలికాన్ వెఫర్లను కాపాడుతుందని చెప్పారు. మిగిలిన మాడ్యూల్ భాగాల నిర్మాణ మరియు కార్యపరమైన సమగ్రతను ఉంచడం, తదుపరి పునరుద్ధరణ మరియు విలువైన పదార్థాల రీసైక్లింగ్కు ముఖ్యమని ఆయన నొక్కిచెప్పారు.
ఈ సంరక్షణ-కేంద్రీకృత దృష్టి ముఖ్యమైనది. రీసైక్లింగ్ వ్యవస్థల్లో విలువ అనేది పదార్థాన్ని తిరిగి పొందగలమా అనే దానిపైన మాత్రమే కాదు, అది ఏ స్థితిలో తిరిగి లభిస్తుందనే దానిపైన కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. మరింత శుభ్రమైన విభజన తరువాతి ప్రాసెసింగ్ ఆర్థికతను మెరుగుపరచి, పునర్వినియోగం లేదా పునరుద్ధరణ కోసం మరిన్ని అవకాశాలను తెరుస్తుంది.
ఇప్పుడే జీవితం ముగిసిన సౌర పరికరాల నిర్వహణ ఎందుకు మరింత ముఖ్యమైంది
సౌర పరిశ్రమ ఇంకా దీర్ఘ వృద్ధి దశలోనే ఉంది, కానీ దానితో పాటు పాతబడుతున్న పరికరాల సంఖ్య కూడా పెరుగుతోంది. మరిన్ని మాడ్యూళ్లు కాలక్రమేణా జీవితం ముగింపుకు చేరుతుండటంతో, అధిక ఖర్చు లేదా పర్యావరణ భారాన్ని పెంచకుండా భారీ పరిమాణాన్ని నిర్వహించగల రీసైక్లింగ్ పద్ధతులను నిర్మించాల్సిన ఒత్తిడి పెరుగుతోంది. అధిక విలువ గల పదార్థాలను కాపాడుతూ, కఠిన రసాయన చికిత్సలను తప్పించే ప్రక్రియలు ఎక్కువ దృష్టిని పొందే అవకాశముంది.
వర్జీనియా బృందం ప్రక్రియ ఈ చర్చలో నేరుగా సరిపోతుంది. pv magazine దీన్ని సంప్రదాయ ఉష్ణ లేదా రసాయన రీసైక్లింగ్ విధానాలకు తక్కువ-శక్తి, తక్కువ-ఖర్చు ప్రత్యామ్నాయంగా వర్ణించింది. ఈ పనితీరు ప్రయోగశాల వెలుపల కూడా కొనసాగితే, సిలికాన్ మాడ్యూల్ నిర్మాణ రీసైక్లింగ్ను మెరుగుపరచగలదు, ముఖ్యంగా గాజు, వెఫర్లను కాపాడటం ప్రాజెక్టు ఆర్థికతను మార్చే చోట్ల.
ఈ విధానం క్లీన్-ఎనర్జీ తయారీ, రీసైక్లింగ్ పరిశోధనలో ఒక విస్తృత ధోరణినీ ప్రతిబింబిస్తోంది: ఇప్పుడు మరింత ఖచ్చితమైన సాధనాలతో విడదీయడం మరింత ఎంపికగా చేయబడుతోంది. మొత్తం పరికరాన్ని వ్యర్థంగా పరిగణించి బలవంతంగా పగలగొట్టడం బదులు, పరిశోధకులు సరైన నియంత్రణతో పదార్థాలను వేరు చేసి, అత్యంత విలువైన భాగాలను ఉపయోగించదగినట్లుగా ఉంచే మార్గాలను వెతుకుతున్నారు.
రీసైక్లింగ్ గొలుసుపై సంభావ్య ప్రభావాలు
ఈ ప్రక్రియ యొక్క ఒక ప్రాయోగిక ప్రభావం, సౌర రీసైక్లింగ్ను మరింత భాగ-జ్ఞాన పునరుద్ధరణ వైపు నడిపించడంలో సహాయపడగలదన్నది. ఒక మాడ్యూల్ ఏకరూపమైన వస్తువు కాదు; అది పొరల ఉత్పత్తి, మరియు పదార్థాలు వేడి, ఒత్తిడి, రసాయన సంబంధాలకు వేర్వేరు విధంగా స్పందిస్తాయి. నిర్దిష్ట ఇంటర్ఫేస్ను బలహీనపరచి, ఇతర చోట్ల నష్టాన్ని పరిమితం చేసే పద్ధతి తరువాతి వర్గీకరణ, పునరుద్ధరణ దశలను మరింత నమ్మదగినవిగా చేయగలదు.
మరొక ప్రభావం పర్యావరణానికి సంబంధించినది. పరిశోధకులు ఈ విధానాన్ని స్పష్టంగా రసాయనరహితమైనదిగా, పర్యావరణహితమైనదిగా చెబుతున్నారు. ఇది ముఖ్యం, ఎందుకంటే రసాయన-భారీ రీసైక్లింగ్ పద్ధతులు సాంకేతికంగా విజయవంతమైనప్పటికీ, తమదైన వ్యర్థ నిర్వహణ భారాలను తెచ్చిపెట్టవచ్చు. శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గిస్తూ ఆ భారాలను కూడా తగ్గించే ప్రక్రియ, జీవితచక్ర స్థిరత్వాన్ని నిరూపించాల్సిన ఒత్తిడి ఉన్న రంగంలో ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది.
రిపోర్ట్ ఖర్చు అంశాన్ని కూడా ప్రస్తావిస్తోంది. తిరిగి పొందిన పదార్థాల విలువ సేకరణ, రవాణా, ప్రాసెసింగ్ ఖర్చులతో పోలిస్తే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు రీసైక్లింగ్ తరచూ విఫలమవుతుంది. మాడ్యూల్ యొక్క ఉపయోగకరమైన పదార్థ పునాదిని ఎక్కువగా కాపాడే తక్కువ-శక్తి పద్ధతులు, కొన్ని రీసైక్లింగ్ ప్రవాహాలను వాణిజ్యపరంగా మరింత సాధ్యసాధ్యంగా చేయగలవు.
అదే సమయంలో, ఈ వ్యాసం వాణిజ్య వినియోగం లేదా పూర్తిస్థాయి పారిశ్రామిక ధృవీకరణను ప్రకటించడం లేదు. ఇది ఒక proof of concept మాత్రమే: బ్యాక్షీట్ను నష్టం లేకుండా తొలగించే లేజర్-ఆధారిత పద్ధతి, ప్రధాన మాడ్యూల్ భాగాలను కాపాడుతుంది, మరియు పునరుద్ధరణ ఆర్థికత, పర్యావరణ పనితీరుకు ఇది ఎందుకు ముఖ్యమో వివరిస్తుంది.
తర్వాత ఏం చూడాలి
ఇప్పుడు ప్రధాన ప్రశ్న, ఈ ప్రక్రియ పరిశోధనశాల దాటి స్కేల్ చేయగలదా అన్నదే. ఏ రీసైక్లింగ్ సాంకేతికతకైనా, డెమో నుండి ఆమోదానికి వెళ్ళే మార్గం త్రూపుట్, మాడ్యూల్కు ఖర్చు, పరికర సమీకరణ, మరియు వాస్తవ ప్రపంచ ప్యానెల్ పరిస్థితులను ఈ విధానం ఎంత స్థిరంగా నిర్వహించగలదన్నదానిపై ఆధారపడుతుంది. జీవితం ముగిసిన మాడ్యూళ్లు వయస్సు, వాడుక, తయారీ చరిత్ర, భౌతిక నష్టాల్లో మారుతూ ఉంటాయి, ఇది నియంత్రిత విభజనను క్లిష్టతరం చేస్తుంది.
అయితే, ఈ ఫలితం అర్థవంతమైనదే, ఎందుకంటే ఇది నేరుగా ఒక bottleneckను లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. శుభ్రమైన రీసైక్లింగ్ గురించి విస్తృతంగా చెప్పకుండా, వర్జీనియా పరిశోధకులు ఒక నిర్దిష్ట సవాలును గుర్తించారు, దాన్ని పరిష్కరించడానికి ఒక నిర్దిష్ట సాధనాన్ని ఉపయోగించారు, మరియు ఫలితాన్ని తిరిగి పొందగల మాడ్యూల్ విలువతో అనుసంధానించారు.
సౌర వినియోగం విస్తరిస్తూనే ఉన్నందున, ఇలాంటి ప్రక్రియ మెరుగుదలలు మరింత ముఖ్యం కానున్నాయి. రీసైక్లింగ్ వ్యవస్థలు విధానాల వల్ల లేదా సేకరణ వల్ల మాత్రమే ప్రభావవంతంగా ఉండవు; క్లిష్టమైన ఉత్పత్తులను విడదీయడానికి మెరుగైన మార్గాలపై కూడా అవి ఆధారపడతాయి. ఈ లేజర్-ఆధారిత బ్యాక్షీట్ తొలగింపు సాంకేతికత, ఆ ఇంజినీరింగ్ పని మరింత ఖచ్చితంగా, మరియు భారీ స్థాయి సౌర పునరుద్ధరణ ఆర్థికతకు మరింత ఉపయోగకరంగా మారుతున్న ఉదాహరణ.
ఈ వ్యాసం PV Magazine రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on pv-magazine.com
