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dc.creatorLovato, Émilie Scheunemann
dc.date.accessioned2021-12-14T19:16:00Z
dc.date.available2021-12-14T19:16:00Z
dc.date.issued2020-08-31
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23309
dc.description.abstractPhotovoltaic panels are technologies that have been gradually increasing in the world market and, after their end of life, are considered as electronic waste. There are 250,000 metric tons of solar panel waste worldwide and that number will reach 78 million by 2050. Among some of the consequences of improper disposal of photovoltaic panels, there is the percolation of heavy metals in the soil, such as lead and cadmium, and consequent impact on water resources and also losses of aluminum and glass, important for the industrial market. In addition, there are losses of metals with high added value, such as silicon and silver. The importance of recycling photovoltaic panels meets the need to restore these materials to the production process. The technology of supercritical fluids has been presented as an interesting technique for the recycling and extraction of several materials due to the high solvation power and low viscosity. It is advantageous to use this technology when the extraction object has high added value, as is the case with the photovoltaic plate. The separation of the module layers with supercritical fluids allows components to be reused in new materials. One of the major difficulties in recycling solar panels is the delamination of their constituents. Thus, this work aimed to analyze the efficiency of supercritical technology with carbon dioxide (CO2) in the delamination of photovoltaic panels through the application of different cosolvents and the use of a planetary ball mill to enable exposure and access to high-value metals to be recycled. Several samples of a Canadian Solar model cs6Pp-265p photovoltaic plate were used. Toluene was used in the delamination of the photovoltaic module with supercritical CO2 (ScCO2) and comparatively in the system at atmospheric pressure. The variables pressure, temperature, solid:liquid ratio (S:L) and time were analyzed. The recovery efficiency and purity of the materials obtained after the process were carried out. The constituents of the photovoltaic module were subjected to analyzes of SEM/EDS, XRD, XRF, TGA, DSC and FTIR. ScCO2 showed advantages in terms of solvent volume and time when compared to the system at atmospheric pressure. After 60 min in ScCO2 and in the planetary ball mill, the recovery was close to 100% for the fractions of glass, metallic filament and protection sheet. The recovery of the solar cell and EVA was over 85%, which is satisfactory and allows the recovery of silicon and silver, metals of high value for the market. In addition, this reuse reduces the extraction of raw materials, bringing economic and environmental benefits.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectPainéis fotovoltaicospor
dc.subjectCO2 supercríticopor
dc.subjectToluenopor
dc.subjectSilíciopor
dc.subjectPhotovoltaic panelseng
dc.subjectSupercritical CO2eng
dc.subjectTolueneeng
dc.subjectSiliconeng
dc.titleAplicação de CO2 supercrítico na delaminação de um painel fotovoltaico visando a recuperação de materiais valiosospor
dc.title.alternativeApplication of supercritical CO2 in the delamination of a photovoltaic panel aiming the recovery of valuable materialseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoOs painéis fotovoltaicos são tecnologias que vêm aumentando gradativamente no mercado mundial e, após seu fim de vida, são considerados como resíduos eletrônicos. Há 250.000 toneladas métricas de resíduos de painéis solares em todo o mundo e esse número atingirá 78 milhões até 2050. Dentre algumas das consequências do descarte inadequado dos painéis fotovoltaicos, têm-se a percolação de metais pesados no solo, como o chumbo e o cádmio, e consequente impacto nos recursos hídricos e também perdas de alumínio e vidro, importantes para o mercado industrial. Além disso, ocorrem perdas de metais com alto valor agregado, como silício e prata. A importância de se reciclar os painéis fotovoltaicos vem ao encontro de se restituir ao processo produtivo esses materiais. A tecnologia de fluidos supercríticos vem se apresentando como uma técnica interessante para a reciclagem e extração de diversos materiais devido ao alto poder de solvatação e baixa viscosidade. E vantajoso utilizar essa tecnologia quando o objeto de extração possui alto valor agregado, como é o caso da placa fotovoltaica. A separação das camadas do módulo com fluidos supercríticos permite que componentes sejam reaproveitados em novos materiais. Umas das grandes dificuldades na reciclagem dos painéis solares é a delaminação de seus constituintes. Assim, esse trabalho teve como objetivo analisar a eficiência da tecnologia supercrítica com dióxido de carbono (CO2) na delaminação de painéis fotovoltaicos através da aplicação de diferentes cossolventes e uso de moinho de bolas planetário para possibilitar a exposição e acesso a metais de alto valor para serem reciclados. Foram utilizadas diversas amostras de uma placa fotovoltaica da marca Canadian Solar modelo cs6Pp-265p. Tolueno foi utilizado na delaminação do módulo fotovoltaico com CO2 supercrítico (ScCO2) e de forma comparativa no sistema à pressão atmosférica. As variáveis pressão, temperatura, razão sólido:líquido (S:L) e tempo foram analisadas. A eficiência de recuperação e pureza dos materiais obtidos após o processo foi realizada. Os constituintes do módulo fotovoltaico foram submetidos a análises de MEV/EDS, DRX, FRX, TGA, DSC e FTIR. O ScCO2 apresentou vantagens em relação ao volume de solvente e ao tempo quando comparado ao sistema à pressão atmosférica. Após 60 min no ScCO2 e no moinho de bolas planetário, a recuperação foi próxima a 100% para as frações de vidro, filamento metálico e folha de proteção. A recuperação da célula solar e EVA foi superior a 85%, a qual é satisfatória e possibilita a recuperação do silício metálico e prata, metais de alto valor para o mercado. Além disso, esse reaproveitamento reduz a extração de matéria-prima, trazendo benefícios econômicos e ambientais.por
dc.contributor.advisor1Bertuol, Daniel Assumpção
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7979212992364682por
dc.contributor.advisor-co1Lopes, Poliana Pollizello
dc.contributor.referee1Tanabe, Eduardo Hiromitsu
dc.contributor.referee2Calgaro, Camila Ottonelli
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2266656411669978por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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