D’après pv magazine International
Un groupe de chercheurs brésiliens a mis au point une méthode novatrice de recyclage des panneaux solaires fondée sur la technologie de l’eau supercritique. L’équipe, composée de chercheurs de l’Université de l’État de Maringá, de l’Université fédérale de Goiás et de l’Université de Sao Paulo, a présenté son approche dans l’article « Simultaneous recycling of waste solar panels and treatment of persistent organic compounds via supercritical water technology », paru dans Environmental Pollution.
L’eau atteint l’état supercritique dans des conditions de température et de pression dépassant les conditions normales de son ébullition. Dans cet état, elle présente des caractéristiques uniques qui en font un puissant solvant. « L’eau atteint l’état critique lorsque la température dépasse 374,3 °C et la pression est supérieure à 221 bars. Ses propriétés physico-chimiques sont alors très différentes et favorisent la décomposition des substances organiques dangereuses et persistantes », expliquent les chercheurs en notant que le processus ne nécessite aucun produit chimique toxique ou dangereux.
Cette nouvelle méthode consiste d’abord à casser les cellules solaires en petits morceaux puis à les placer dans un réacteur. Ce dernier est constamment alimenté en eau, laquelle est chauffée et mise sous pression jusqu’à atteindre l’état supercritique. Ce processus engendre des produits gazeux, liquides et solides.
Afin d’évaluer le rythme de dégradation organique des panneaux, les universitaires ont testé leur méthode avec des températures, débits, temps de réaction et compositions de solution différents. Puis, à l’aide d’une méthode optimisée, le groupe a atteint un taux de dégradation organique de 99,6 % à 550 °C, avec un temps de réaction dans le réacteur de 60 minutes, un débit volume de 10 ml/m et une solution formée d’une solution aqueuse de composés organiques résiduels et de peroxyde d’hydrogène (H2O2/Rorg).
« La solution aqueuse de composés organiques résiduels, constituée de méthanol, d’acétonitrile et de chloroforme, a été obtenue à partir d’analyses de chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP), soulignent-ils. Le traitement des panneaux solaires usagés dans des conditions supercritiques a été réalisé pour évaluer la possibilité d’un traitement simultané des déchets solides et des déchets organiques liquides, afin de diminuer la quantité d’eau propre utilisée. »
Pour ce qui est des produits solides résultant de cette méthode, avec les différentes conditions supercritiques, une performance de récupération du métal moyenne de 76 % a été enregistrée. Parmi les métaux récupérés, on compte de l’aluminium, du magnésium, du cuivre et de l’argent. « La possibilité de récupération de ces métaux rend le processus plus intéressant au plan économique », ajoutent-ils.
La composition moyenne des sous-produits gazeux obtenus à l’aide de H2O2/Rorg était de 72,9 % de dioxyde de carbone, 18,6 % d’hydrogène et de 8,6 % d’azote. « Les résultats mettent en avant l’un des principaux avantages de la technologie de l’eau supercritique, soit la possibilité d’utiliser les eaux usées pour le traitement des déchets électroniques, en produisant uniquement des gaz sans danger dans un environnement contrôlé », font valoir les scientifiques.
Le sous-produit liquide formé au cours de cette méthode de recyclage consiste pour l’essentiel en des dérivés phénoliques tels que l’éthyl-3-phénol, le bisphénol A et le 4-isopropylphénol. Ce nouveau sous-produit peut alors subir un autre traitement via la technologie de l’eau supercritique, permettant d’ôter presque 100 % du carbone organique total. « Cela permet de réutiliser les produits liquides produits dans plusieurs processus de traitement des déchets de panneaux solaires », affirme le groupe brésilien.
Enfin, les universitaires ont proposé un projet de superstructure avec énergie intégrée pour un processus de recyclage à plus grande échelle. La méthode proposée pour un recyclage à l’échelle industrielle comprend entre autres une unité de trempage, un réservoir de vaporisation et un appareil de chauffage. À l’aide d’un logiciel de simulation, les scientifiques ont observé que la superstructure présentait une réduction de 59,2 % en termes de consommation pour les parties chauffantes, et une baisse de 60,2 % pour la consommation des parties de refroidissement par rapport à une transposition à grande échelle directe du dispositif expérimental. En outre, elle affichait une réduction des coûts de fonctionnement de 60,5 %.
Traduction assurée par Christelle Taureau.
Ce contenu est protégé par un copyright et vous ne pouvez pas le réutiliser sans permission. Si vous souhaitez collaborer avec nous et réutiliser notre contenu, merci de contacter notre équipe éditoriale à l’adresse suivante: editors@pv-magazine.com.
En transmettant ce formulaire vous acceptez que pv magazine utilise vos données dans le but de publier votre commentaire.
Vos données personnelles seront uniquement divulguées ou transmises à des tierces parties dans une optique de filtre anti-spams ou si elles s’avèrent nécessaires à la maintenance technique du site web. Un transfert de vos données à des tierces parties pour toute autre raison ne pourra se faire que s’il est justifié par la législation relative à la protection des données, ou dans le cas où pv magazine y est légalement obligé.
Vous pouvez révoquer ce consentement à tout moment avec effet futur, auquel cas vos données personnelles seront immédiatement supprimées. Dans le cas contraire, vos données seront supprimées une fois que pv magazine aura traité votre requête ou lorsque le but du stockage des données est atteint.
Pour de plus amples informations sur la confidentialité des données, veuillez consulter notre Politique de Protection des Données.