تقنية جديدة لفصل مكونات الخلايا الشمسية تعتمد على النفخ

يطالعنا الباحثون -بين الحين والآخر- بكل ما هو جديد في صناعة الخلايا الشمسية، وكان آخر تلك الجهود استعمال تقنية إبداعية لفصل بعض مكونات الخلية منتهية الصلاحية، والانتفاع بها بطرق مختلفة، عبر إعادة تدويرها.

ولعل مساعي العلماء والمتخصصين تلك هي ما تُضفي على أدوات صناعة الطاقة الشمسية عنصر الاستدامة، بوصفها العنصر الأكثر حيوية في تحول الطاقة.

وفي هذا السياق، طوّر فريق من الباحثين من الأكاديمية الصينية للعلوم وشركة تصنيع الألواح الشمسية الصينية "جينكو سولار" عملية جديدة تعتمد على النفخ، بهدف فصل الزجاج والصفائح الخلفية التي ترتكز على مادة "أسيتات الإيثيلين-فينيل" عن الخلايا الشمسية، وتحديدًا من الوحدات منتهية الصلاحية، حسبما أورد موقع مجلة "بي في ماغازين" PV Magazine.

ونفخ الزجاج هو أسلوب يُشكّل من خلاله الزجاج، وتتضمّن العملية تضخيم الزجاج المصهور باستعمال أنبوب نفخ.

وقال كبير الباحثين في هذه التجربة وانغ دونغ: "عملية النفخ لدينا ليست قوية، ويمكن السيطرة عليها".

وأوضح دونغ: "هي (عملية النفخ) لا تتسبب في كسر الخلايا الشمسية، وتضمن معدل إعادة تدوير عالي الكفاءة للخلايا الشمسية، والمعادن النفيسة، ولا تحتوي سوى على معدل سمية منخفض".

إعادة تدوير الخلايا الشمسية

في الورقة البحثية، التي تحمل اسم "إعادة تدوير الخلايا الشمسية من الوحدات الكهروضوئية عبر عملية نفخ صديقة للبيئة والتحكم فيها باستعمال إيستر ثنائي القاعدة"، والمنشورة في دورية التقنيات النظيفة والسياسات البيئية، أوضح العلماء أن العملية تستعمل إيستر ثنائي القاعدة -إستر لحمض ثنائي الكربوكسيل- يشيع استعماله بصفته مادة تشحيم أو مادة مُضافة.

وأضاف العلماء: "إيستر ثنائي القاعدة هو مذيب أخضر يشيع استعماله في صناعة الطلاء، وهو عبارة عن خليط يتألف من ثنائي ميثيل السكسينات وثنائي ميثيل غلوتارات وثنائي ميثيل أديبات".

ويُزعم أن إيستر ثنائي القاعدة يمتلك القدرة على اختراق الفجوة في الشريط اللاصق المقاوم للحرارة بفاعلية، مع منع الرطوبة في الهواء من دخول نظام العزل وتحليل إيستر ثنائي القاعدة.

وفي الخطوة التالية، يُستعمل مجال فوق صوتي لتعزيز فصل الشريط اللاصق المقاوم للحرارة عن الزجاج.

وتابع الباحثون: "لاحقًا يمكن تنقية نظام الفصل، كي يتسنى الحصول على زجاج، ومركب من الخلايا الشمسية والشريط اللاصق المقاوم للحرارة".

ثم يُنخل الخليط للحصول على الخلية الشمسية والشريط اللاصق المقاوم للحرارة.

الانحلال الحراري

يمكن -لاحقًا- إزالة الشريط اللاصق عبر الانحلال الحراري، بما يكفي لاستعادة الخلايا الشمسية، وفق تصريحات الباحثين التي طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وبخلاف ما يحدث في العملية الحرارية المباشرة، لا تنطلق أي فلوريدات إبان عملية الانحلال الحراري للشريط اللاصق، نتيجة الإزالة المبكرة للصفائح الخلفية.

وأجرى الباحثون اختبارًا للتقنية الجديدة على وحدة شمسية سعة 535 واط، مقاس 1.965 × 992 مليمترًا، وتزن 22.5 كيلوغرامًا، مع إزالة صندوق التوصيل الكهربائي والإطار المصنوع من الألومنيوم مقدمًا.

وتجرى عملية الفصل بين الزجاج والشريط اللاصق المقاوم للحرارة في مفاعل زجاجي، بقطر سُفلي مقاس 120 مليمترًا × 12.5 مليمترًا، وارتفاع 195 مليمترًا.

وعبر تلك المقاييس، وجد العلماء أن النفخ الخفيف للشريط اللاصق للحرارة قد نتجت عنه تشققات أقل، مقارنة بعملية النفخ التي تعتمد على مادة "أو- ثنائي كلوروبنزين" المستعملة على نطاق واسع.

ووجد الباحثون -أيضًا- أن سعر "أو- ثنائي كلوروبنزين" يتراوح بين 16 ألف يوان صيني (2.316 دولارًا)، و18 ألف يوان صيني للطن، في حين ينخفض سعر الشريط اللاصق المقاوم للحرارة، ليتراوح بين 9 آلاف و500 يوان، و10 آلاف و600 يوان صيني لكل طن.

وأردف دونغ: "الخلاصة أن استعمال إيستر ثنائي القاعدة لفصل الزجاج عن الشريط اللاصق، يمكن أن يحافظ على السلامة النسبية للأخير، بما يسهل استعادة الموارد".

وتابع: "استعمال إيستر ثنائي القاعدة وسيطًا للفصل يتمتع بمزايا منخفضة التكلفة، والحماية البيئية الخضراء".

موضوعات متعلقة..

• تصنيع الخلايا الشمسية بوساطة الطاقة البديلة.. تقنية جديدة في سلطنة عمان
• الخلايا الشمسية العضوية محور مشروع أوروبي بأسعار تنافسية
• خبير: لبنان يشهد ثورة في تركيب الخلايا الشمسية على الأسطح

اقرأ أيضًا..

• السعودية تهدد بعدم تصدير النفط.. وتصريحات حاسمة بخصوص "لا لأوبك"
• 9 دول تتعاقد على صفقات هيدروجين أخضر من سلطنة عمان (صور)
• تقرير دولي: المغرب ومصر في صدارة طفرة طاقة الرياح بالدول النامية