Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Tái chế ắcquy cũ thành pin mặt trời (29/08/2014)

Đây có thể là một giải pháp cùng thắng (win-win) cổ điển: Một hệ thống được các nhà nghiên cứu tại MIT đề xuất để tái chế vật liệu từ các ắc quy ô tô bỏ đi - một nguồn ô nhiễm chì tiềm tàng - thành các tấm pin mặt trời mới tuổi thọ cao, cung cấp năng lượng không phát thải.

Hệ thống này dựa trên một sự phát triển gần đây về pin mặt trời sử dụng một hợp chất gọi là perovskite - cụ thể là perovskite halogen organolead - một công nghệ đã tiến bộ nhanh chóng từ các thí nghiệm ban đầu đến điểm mà hiệu quả của nó gần cạnh tranh được với các loại pin mặt trời khác.

"Từ buổi giới thiệu đầu tiên cho đến khi đạt hiệu suất tốt diễn ra trong vòng chưa đầy hai năm,"  Belcher, Giáo sư về năng lượng tại MIT, nói. Hiện tại, các tế bào quang điện dựa trên perovskite đã đạt được hiệu quả chuyển đổi năng lượng tới trên 19%, gần bằng nhiều loại pin mặt trời thương mại dựa trên silic.

Những giới thiệu công nghệ perovskite ban đầu đã xác định việc sử dụng chì, việc sản xuất từ quặng nguyên liệu có thể sinh ra phế thải độc hại, là một nhược điểm. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng chì tái chế chì từ ắc quy cũ, quy trình sản xuất có thể thay cho việc chôn lấp vật liệu độc hại và tái sử dụng nó trong các tấm quang điện có thể sản xuất điện trong nhiều thập kỷ.

Thật ngạc nhiên, do vật liệu quang điện perovskite có dạng màng mỏng chỉ dày nửa micromet, phân tích của nhóm nghiên cứu cho thấy rằng lượng chì của một chiếc ắc quy ô tô có thể sản xuất ra các tấm pin mặt trời đủ để cung cấp điện cho 30 hộ gia đình.

Như một lợi thế bổ sung, việc sản xuất các pin mặt trời perovskite này sẽ là một quá trình tương đối đơn giản và lành mạnh. "Nó có lợi thế là một quá trình nhiệt độ thấp, và giảm được nhiều bước" so với việc sản xuất các pin mặt trời thông thường, Belcher nói.

Trong tấm pin mặt trời hoàn thành, lớp chứa chì sẽ được bao bọc hoàn toàn bằng một vật liệu khác, như nhiều tấm pin mặt trời hiện nay, hạn chế nguy cơ ô nhiễm chì trong môi trường. Khi các tấm hết hạn sử dụng, chì có thể được tái chế thành tấm pin mặt trời mới.

"Quá trình bao bọc sẽ được giống như các pin polymer hiện nay," Chen, nghiên cứu sinh ở MIT, nói. "Công nghệ có thể được dễ dàng xử lý."

Belcher tin rằng các pin mặt trời perovskite tái chế sẽ được chấp nhận bởi các nhà nghiên cứu quang điện khác, những người bây giờ có thể điều chỉnh công nghệ để đạt hiệu quả tối đa. Công trình nghiên cứu rõ ràng cho thấy chì được thu hồi từ ắc quy cũ cũng tốt như kim loại chì mới cho  sản xuất các pin mặt trời perovskite.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Energy and Environmental Science)