پنل‌های خورشیدی کهنه به‌عنوان منبع زباله‌های سیلیکونی هستند که با گسترش فناوری‌های خورشیدی حجم تولید این زباله‌ها افزایش می‌یابد. محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از آن زباله‌های سیلیکونی به سادگی و با قیمت کم به نانوذرات تبدیل می‌شوند.
زباله‌های سیلیکونی را به نانوذرات تبدیل کنیم!
دانشمندان در اسکولتک با همکاری محققانی از دانشگاه ایالتی مسکو لومونوسکوف موفق به ارائه روشی برای بازیافت سیلیکون شدند. نتایج این تحقیق در نشریه ACS Sustainable Chemistry & Engineering به چاپ رسیده است.
در بیشتر صفحات خورشیدی که به‌طور روزافزون در حال تولید هستند، از سیلیکون استفاده می‌شود، صفحاتی که معمولا عمر آن‌ها بین ۲۵ تا ۳۰ است که با گذشت زمان میزان تولید انرژی آن‌ها کمتر شده و دچار زوال ساختاری می‌شوند. در نتیجه به سرعت میزان زباله‌های سیلیکون رو به افزایش خواهد رفت و موضوع بازیافت سیلیکون به یک موضوع داغ تبدیل خواهد شد.
اگر ما کاری برای بازیافت سیلیکون انجام ندهیم، در نهایت تا سال ۲۰۵۰ با ۶۰ میلیون تن پنل فتوولتائیک استفاده شده روبه‌رو هستیم. تبدیل سیلیکون به نانوذرات اکسیدسیلیکون یک راهکار بسیار جالب توجه است که پیامدهای زیست‌محیطی این زباله‌ها را به حداقل می‌رساند و در عین حال منبع جدیدی برای تولید نانوذرات ایجاد می‌کند.
محققان این پروژه به رهبری استانسلاو اولاشین، روشی ساده و کارآمد برای تبدیل ویفرهای سیلیکونی به نانوذرات ارائه کردند که در یک محلول آبی اتفاق می‌افتد. این کشف می‌تواند روشی سازگار با محیط‌زیست به‌منظور بازیافت سیلیکون بدون نیاز به مواد شیمیایی سمی باشد.
اولاشین می‌گوید: «پنل‌های استفاده شده با کمک سنتز هیدروترمال در یک محیط آبی به نانوذرات تبدیل می‌شوند. حسن این فرایند آن است که اندازه نانوذرات بدون نیاز به تجهیزات زیادی در محدوده ۸ تا ۵۰ نانومتر قرار می‌گیرد.»
پژوهشگران این پروژه با استفاده از سه نوع ویفر سیلیکون اقدام به انجام این واکنش کردند. وی می‌افزاید: «بیشتر روش‌های سنتز نانوذرات اکسیدسیلیکون بر اساس رویکرد پایین به بالا است؛ بنابراین از الکوکسیدها به‌عنوان پیش‌ماده استفاده می‌شود. در مقابل، روش ما بالا به پایین بوده و از سیلیکون فله‌ای به‌عنوان منبع استفاده می‌شود. این روش مزایای زیادی داشته که می‌توان به سادگی، مقیاس‌پذیری و توزیع یکنواخت ابعاد ذرات اشاره کرد.
