Nieuwe lasertechnologie TNO recyclet 99 procent zilver zonnepanelen

Na 3 jaar onderzoek is de technologie de verkennende fase voorbij. In het lab zijn vrijwel alle gangbare typen zonnepanelen succesvol ontmanteld en inmiddels wordt gewerkt aan opschaling richting industriële toepassingen. TNO test samen met partners hoe de lasertechnologie kan worden geïntegreerd in bestaande en toekomstige recyclingketens.  

Verbonden met lijm
De eerste generatie zonnepanelen bereikt binnenkort het einde van haar levensduur. Zonnepanelen zijn ontworpen om minimaal 25 jaar lang mee te gaan, wat ze tijdens gebruik robuust maakt maar bij recycling juist een groot probleem vormt. Glas, zonnecellen en andere componenten zijn stevig met elkaar verbonden met lijm, zogeheten encapsulanten.

Bestaande technieken zoals shreddering of het weghalen van de lijmlaag door sterke verhitting, pyrolyse genaamd, leiden tot verlies van waardevolle materialen zoals zilver en zuiver silicium of kosten veel energie. Bij hoogwaardige recycling is het echter cruciaal dat deze grondstoffen behouden blijven.

Gecontroleerde scheiding
TNO ontwikkelde een laser-gebaseerde technologie die een goede recycling mogelijk maakt. Een laser verwijdert de hechting tussen de lijm en de zonnecel, zodat de verschillende lagen gecontroleerd losgemaakt kunnen worden. Het resultaat is een schone scheiding van materialen: glas blijft intact en zonnecellen zijn vrijwel vrij van lijmresten.

Het energieverbruik blijft beperkt tot minder dan 1 kilowattuur per zonnepaneel, een fractie van het verbruik bij pyrolyse dat 25 kilowattuur bedraagt. De technologie speelt naast recycling in op toenemende schaarste aan grondstoffen.

Goudmijn aan grondstoffen
‘Deze lasertechnologie kan een goudmijn aan grondstoffen opleveren’, licht Mirjam Theelen, onderzoeksleider bij TNO, toe. ‘Tegen 2030 wordt in Europa namelijk een aanzienlijke hoeveelheid afgedankte zonnepanelen verwacht. Momenteel gaat circa 25 procent van het wereldwijd gewonnen zilver naar zonnepanelen, terwijl de vraag blijft groeien.’

Naast zilver bevat een zonnepaneel ook hoogwaardig silicium, dat binnen Europa opnieuw kan worden ingezet, bijvoorbeeld in batterijen of nieuwe zonnecellen. Meer dan 99 procent van het gebruikte zilver en hoogzuiver silicium kan namelijk worden teruggewonnen. ‘Door de hoge kwaliteit en waarde van de teruggewonnen materialen kan recycling uitgroeien van een kostenpost tot een winstgevend proces’, aldus Theelen.