Пиролиз солнечных панелей: получение карбида кремния

Исследователи из Томского политехнического университета и Севастопольского государственного университета разработали двухстадийный метод переработки отслуживших солнечных панелей. На первом этапе сырье подвергают пиролизу при температуре…

На второй стадии извлеченный кремнийсодержащий материал с добавлением углерода обрабатывают электрической дугой при 1800 °C. Данная обработка позволяет всего за одну минуту синтезировать карбид кремния с концентрацией целевого продукта до 61%, превращая отходы фотовольтаики в промышленное сырье.

Анализ

Процесс состоит из двух последовательных стадий. На первом этапе выведенные из эксплуатации солнечные панели подвергают нагреву до 500 °C без доступа кислорода. Это позволяет разрушить полимерную матрицу и отделить кремний от органических связующих с образованием углеродистого остатка. На второй стадии смесь кремниевого материала и углерода обрабатывают электрической дугой при 1800 °C. За время порядка одной минуты происходит синтез карбида кремния с массовой долей целевого продукта до 61%.

Инженерная оценка: Сверхбыстрый дуговой синтез карбида кремния ограничен высоким удельным расходом электроэнергии и износом электродов. Отсутствие данных о составе газовых выбросов при пиролизе герметиков (EVA) не позволяет оценить экологическую безопасность стадии термической подготовки сырья.

Экономика: Основные статьи затрат (OPEX) приходятся на электроэнергию для дуговой обработки и очистку выбросов пиролиза. Товарным продуктом является технический карбид кремния. Рентабельность зависит от рыночной цены SiC и затрат на его глубокую очистку до требований полупроводниковой отрасли.

Патенты: Прямо связанные патенты в предоставленных данных отсутствуют, патентная чистая и статус защиты технологии не подтверждены.

Источники 3

Источник 1tomsk.aif.ru
Источник 2science.mail.ru
Источник 3prospect.com.ru

Материал создан с помощью ИИ на основе открытых источников. Ссылки приведены для проверки фактов.