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#은 회수

프레임리스 유리-유리 POE 모듈 재활용 방식별 환경·경제성 비교 연구

국제 연구팀이 POE(폴리올레핀 엘라스토머)로 봉지된 프레임리스 유리-유리 태양광 모듈의 재활용 전략에 대해 환경·경제성 평가를 수행했다. 약 27kg 모듈 1장을 대상으로 전체 모듈 열·화학 처리, 기계적 처리와 선택적 공정, 열처리 후 정전 코로나 분리를 추가한 세 가지 시나리오를 비교했으며, 금속 회수는 NaOH 후 NH3+H2O2 경로와 HNO3+H2O2 경로 두 가지로 평가했다. ReCiPe 2016 중간지표를 사용한 'gate-to-gate' 전과정평가에서 선택적 처리 두 시나리오는 에너지 수요를 줄이고 지구온난화 등 지표를 개선했으며, 세 번째 시나리오가 대체로 가장 낮은 처리 부담을 보였다. 반면 전체 모듈 처리는 회수 물질량이 많아 일부 물질 기반 지표에서 더 큰 이점을 유지했다. 운영 마진은 모든 경우에서 양(+)으로 나타났고, 질량 비중이 매우 낮은 은이 회수 물질 수익의 대부분을 차지했다.

10월 30일

태양광·풍력pv magazine

CEA, 질산 없이 태양광 폐기물서 은 98% 이상 회수 공정 개발

프랑스 대체에너지·원자력위원회(CEA) 연구진이 질산을 쓰지 않고 수명이 끝난 태양전지 폐기물에서 은을 회수하는 침출 공정을 개발했다. 3M 염산과 10% 과산화수소를 80도에서 적용해 10분 이내에 알루미늄·구리·납·아연을 98% 이상 용해시키고, 은은 염화은 껍질을 형성해 용해되지 않은 상태로 남아 침출 중 은 손실이 1.7%로 제한된다. 이후 고액비 10% 조건의 밀도 기반 분리로 은과 실리콘을 분리하며, 실험실 규모에서 은 98% 이상을 회수하고 순도 97.2%의 은·염화은 복합물을 얻었다고 연구진은 밝혔다. 연구진은 20리터 파일럿 반응기에서 공정을 검증했으며, 금속 은으로 만들려면 화학적 환원이나 전해채취 등 후속 정련이 필요하다. 연구는 CEA가 총괄하는 EU 호라이즌 유럽 EVERPV 프로젝트 지원으로 수행됐고, 결과는 학술지 Hydrometallurgy에 게재됐다.

10월 16일

태양광·풍력pv magazine

폐태양광 은으로 CO₂ 전환 촉매 제작…600시간 이상 운전

한국 연구진이 수명이 다한 실리콘 태양광 패널에서 회수한 고순도 은 나노입자를 일산화탄소(CO) 생산용 전기촉매로 재활용하는 방법을 개발했다. 알루미늄 프레임·강화유리·백시트를 제거한 셀 조각을 800℃로 가열해 EVA 봉지재를 분해한 뒤, 질산 용해와 두 차례 알칼리 처리로 구리·알루미늄·납 등 불순물을 침전시키고 은을 산화은 형태로 분리했다. 이후 스테아르산이 포함된 에탄올에 분산시켜 레이저 조사로 금속 은 나노입자로 환원했으며, 은 담지량 1 mg/cm² 목표로 가스확산층에 분무 코팅해 10 cm² 제로갭 MEA 전해조에서 시험했다. 폐패널 유래 은(EoL-Ag) 전극은 100 mA/cm²에서 600시간 이상 연속 운전됐고, 200 mA/cm²에서는 55시간 동안 약 95%의 CO 선택도를 유지했다. 연구에는 KIST, RESET Company, 성균관대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 연세대가 참여했으며 결과는 Journal of CO2 Utilization에 게재됐다.

9월 25일