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On a test platform in China, a polishing head turns at 1,000 revolutions per minute against a solar module heated to 200 °C. The plastic film that holds the panel together comes away in cohesive chunks that can be collected, and the silicon underneath is left smooth. That is the result the research team reports, and it points to a way of recovering retired panels without the baths and fumes of current methods.
Numa plataforma de testes na China, uma cabeça de polimento roda a 1 000 rotações por minuto contra um módulo solar aquecido a 200 °C. A película plástica que mantém o painel unido solta-se em blocos coesos, que podem ser recolhidos, e o silício por baixo fica liso. É este o resultado que a equipa de investigação reporta, e aponta para uma forma de recuperar painéis fora de uso sem os banhos e os fumos dos métodos atuais.
The film is ethylene-vinyl acetate, known as EVA, a polymer that seals the silicon cells between a glass front and a backsheet. Recyclers have typically removed it by heating or by dissolving it in chemicals, and the team says both approaches release toxic emissions and generate chemical waste. Its approach combines preheating with mechanical polishing. Researchers from Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, with partners at Anhui University of Applied Technology, Ycergy (Suzhou) Technology and the Wuxi Institute of Inspection, built an adjustable experimental platform to test the process on decommissioned monocrystalline modules.
A película é o acetato de etileno-vinilo, conhecido como EVA, um polímero que sela as células de silício entre uma frente de vidro e uma folha posterior. Os recicladores têm normalmente removido-a por aquecimento ou dissolvendo-a em produtos químicos, e a equipa diz que ambas as abordagens libertam emissões tóxicas e geram resíduos químicos. A sua abordagem combina pré-aquecimento com polimento mecânico. Investigadores da Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanjing, com parceiros da Universidade de Tecnologia Aplicada de Anhui, da Ycergy (Suzhou) Technology e do Instituto de Inspeção de Wuxi, construíram uma plataforma experimental ajustável para testar o processo em módulos monocristalinos fora de uso.
The procedure starts by removing the aluminum frames and junction boxes, then heating the backsheets to 250 °C and peeling them off with a scraper to expose the rear EVA. The modules then go into a three-axis CNC polishing platform with resistance heating and force feedback that keeps the load constant. The team varied the preheating temperature from 150 °C to 250 °C, the head speed from 500 to 4,000 rpm, and the tool clearance from 0 to 0.5 mm, running each test in triplicate. Its optimal window, 200 °C, 1,000 rpm and a 0.25 mm offset, gave 9 g/s of delamination efficiency and a 99% recovery rate, according to the researchers' own mass measurements.
O procedimento começa pela remoção das molduras de alumínio e das caixas de junção, seguindo-se o aquecimento das folhas posteriores a 250 °C e o seu descolamento com uma espátula, para expor o EVA traseiro. Os módulos seguem então para uma plataforma de polimento CNC de três eixos, com aquecimento por resistência e controlo de força por retorno que mantém a carga constante. A equipa variou a temperatura de pré-aquecimento entre 150 °C e 250 °C, a velocidade da cabeça entre 500 e 4 000 rpm e a folga da ferramenta entre 0 e 0,5 mm, realizando cada teste em triplicado. A sua janela ótima, 200 °C, 1 000 rpm e um desvio de 0,25 mm, deu 9 g/s de eficiência de deslaminação e uma taxa de recuperação de 99%, segundo as medições de massa feitas pelos próprios investigadores.
The limits are clear. These are laboratory results, obtained on one type of module, and the team's claim that the method works on bifacial modules and on front-side EVA rests on pilot-scale validation that has not been independently published. The sources give no cost figures, no throughput for a full industrial line, and no commercial partner. The team's conclusions also do not say how the recovered EVA would be reused.
Os limites são claros. Trata-se de resultados laboratoriais, obtidos num único tipo de módulo, e a afirmação da equipa de que o método funciona em módulos bifaciais e no EVA da face frontal assenta numa validação à escala piloto que ainda não foi publicada de forma independente. As fontes não apresentam custos, nem a capacidade de uma linha industrial completa, nem qualquer parceiro comercial. As conclusões da equipa também não dizem como o EVA recuperado seria reutilizado.
For recyclers, the gain would be a clean, reusable EVA stream and silicon wafers that keep their surface, instead of material lost to heat or solvent. For the solar sector, it is a step toward dealing with panels as they reach the end of their life, a question that grows with each installed generation. The researchers do not give a date for industrial use, so the change remains a laboratory result for now.
Para os recicladores, o ganho seria um fluxo de EVA limpo e reutilizável, e wafers de silício que mantêm a superfície, em vez de material perdido para o calor ou para solventes. Para o setor solar, é um passo para lidar com os painéis à medida que atingem o fim da vida útil, uma questão que cresce com cada geração instalada. Os investigadores não indicam uma data para a utilização industrial, pelo que, por agora, a mudança continua a ser um resultado de laboratório.