تشهد تقنية إعادة تدوير الألواح الشمسية تعاونًا بين 4 دول لتطويرها باستعمال الروبوتات بمشاركة أكاديميين متخصصين في هذه التقنية.

في هذا الإطار، تتعاون أستراليا مع الهند وإندونيسيا والولايات المتحدة، لتطوير عملية إعادة تدوير آلية للألواح الشمسية محايدة كربونيًا باستعمال الروبوتات لاستخلاص السيليكون فائق النقاء، بحسب التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وتبلغ تكلفة هذا المشروع المشترك 3 ملايين دولار أسترالي (1.94 مليون دولار أميركي)، وتُشرف عليه جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في ولاية فيكتوريا الأسترالية.

وصرح أستاذ علم المعادن الاستخراجية وإعادة تدوير المعادن لدى جامعة سوينبرن، البروفيسور أكبر رامدهاني، بأن إعادة تدوير الألواح الشمسية لاستخلاص السيليكون وصنع ألواح جديدة تُعدان حلًا عمليًا لتخفيف العبء عن مكبات النفايات.

أهمية السيليكون

أشار أستاذ علم المعادن الاستخراجية وإعادة تدوير المعادن لدى جامعة سوينبرن، البروفيسور أكبر رامدهاني، إلى أن "السيليكون معدن بالغ الأهمية، ونحن بحاجة إلى نسخ عالية الجودة منه لإنتاج المزيد من الألواح الشمسية، إلى جانب العديد من التقنيات الأخرى".

وأضاف: "في العملية التقليدية، نستعمل الكربون ودرجات حرارة عالية للغاية لتحويل السيليكا الخام إلى سيليكون صالح للاستعمال المعدني".

وأوضح أنها "عملية كثيفة استهلاك الطاقة وتستغرق وقتًا طويلًا؛ ويمكن لإعادة التدوير تجاوز ذلك".

وتُمثّل العملية التي تتطلّب عمالة كثيفة لتفكيك الألواح الشمسية وإزالة الأسلاك قبل استخراج السيليكون النقي بنسبة 99.99% جوهر استعمال الروبوتات في المشروع؛ إذ تعتمد المعالجة على الطاقة الخضراء والكهرباء، حسب تحديثات تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وقال رامدهاني: "نطور عملية نظيفة تمامًا، ذات بصمة كربونية منخفضة جدًا أو معدومة".

المشاركون في المشروع

يضم مشروع إعادة تدوير الطاقة الشمسية الكهروضوئية الدائرية المحايدة كربونيًا "سي-زيرو" (Si-Zero) باحثين من المعهد الهندي للتكنولوجيا في حيدر آباد، وجامعة غادجاه مادا الإندونيسية، والوكالة الوطنية الإندونيسية للأبحاث، ومؤسسة "سادوواي لابس غاونديشن" الأميركية المتخصصة في الكيمياء الكهربائية.

بدورها، تُقدّم مختبرات سادوواي للمشروع تقنيات كهروكيميائية فائقة عند درجات حرارة تزيد على 540 درجة مئوية لإزالة الكربون الصناعي من العملية، ويُقدّم معهد حيدر آباد للتكنولوجيا خبرات تقنية في المعالجة بدرجات حرارة عالية.

إزالة الشوائب من السيليكون

سيُطوّر المشروع أساليب جديدة، مثل تنقية الخبث الكهربائي، بالتعاون مع شريك صناعة الطاقة النظيفة الهندي، شركة غرينكو (Greenko)، فيما سيستعمل معهد سوينبورن عملية التنقية الكهربائية لديه التي تسمح بإزالة الشوائب من السيليكون بشكل انتقائي.

وصرّح البروفيسور هيماوان بيتروس، من جامعة غادجاه مادا، بأن "المبادرة تُمكّن الفريق الإندونيسي من اكتساب المعرفة التقنية في إنتاج وإعادة تدوير الألواح الشمسية مع توسّع البلاد في قدرتها على تصنيع الألواح الكهروضوئية".

وأضاف بيتروس: "من خلال التعاون، تحصل المؤسسات الإندونيسية على فرصة الوصول إلى أحدث المعارف والأجهزة المتطورة والمنهجيات التجريبية".

وأشار إلى أنه "يُمكن خفض تكاليف تصنيع الألواح الشمسية باستعمال المواد المُعاد تدويرها".

فوائد إعادة تدوير الألواح الشمسية

صرح المتحدث باسم معهد حيدر آباد للتكنولوجيا، أشوك كاماراج، بأن إعادة تدوير الألواح الشمسية منتهية الصلاحية يُمكن أن تُقلّل من الاعتماد على الواردات، ويُخفّض تكاليف الإنتاج، ويُخفّض الأثر البيئي.

وقال كاماراج: "إن إنشاء بنية تحتية لاستخلاص السيليكون سيدعم الاقتصاد الدائري، ويعزّز التصنيع المحلي، ويتماشى مع أهداف مبادرة (اصنع في الهند) والطاقة النظيفة والاستدامة".

وأضاف الباحث لدى جامعة سوينبورن، الدكتور بينتانغ نوريني، أن "مشروع "سي-زيرو" يُعد الأول من نوعه في العالم".

وقال نوريني: "يجمع المشروع الخبرات الدولية لتطوير عمليات محايدة كربونيًا لاستخلاص السيليكون عالي النقاء ومواد قيّمة أخرى من الألواح الشمسية منتهية الصلاحية، ما يعزّز أسس صناعة طاقة شمسية مستدامة ودائرية".

ووفقًا للتقديرات العالمية، من المتوقع أن يدخل 78 مليون طن من الألواح الشمسية التالفة إلى مكبات النفايات العالمية بحلول عام 2050.

من ناحية ثانية، تتوقع أستراليا وحدها وجود مليون طن من الألواح الشمسية الملقاة في مكبات النفايات بحلول عام 2050، ويأتي معظمها من القطاع السكني في المدن الكبرى.

وستبدأ الكميات النمو بعد عام 2030 مع إيقاف تشغيل المرافق الكبيرة.

ووفقًا لمجلس الطاقة الذكية في أستراليا، ترى البلاد أن إعادة التدوير وإعادة الاستعمال ستُطلق العنان لإمكانات كهرباء تبلغ 24 غيغاواط بحلول عام 2040.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:

1. "أستراليا تقود أبحاثًا دولية لاستخلاص السيليكون بطريقة محايدة كربونيًا"، من مجلة "بي في ماغازين"
2. "باحثون يتحدون من أجل إعادة تدوير الألواح الشمسية الدائرية المحايدة كربونيًا"، من منصة "تايانغ نيوز"