Новые "Зеленые" Растворители В Переработке Фотоэлектрических Модулей

Традиционные химические методы переработки фотоэлектрических модулей

Использование токсичных органических растворителей

Исторически сложилось так, что для растворения адгезивной пленки EVA при переработке фотоэлектрических модулей исследователи использовали токсичные органические растворители, такие как толуол и трихлорэтилен.Эти растворители, хотя и эффективно разрушают клей, имеют существенные недостатки.Во-первых, они представляют значительный риск для здоровья тех, кто с ними работает, что требует соблюдения строгих мер безопасности и использования защитного оборудования.Во-вторых, процесс растворения с использованием этих растворителей часто занимает много времени, что приводит к увеличению времени обработки и повышению эксплуатационных расходов.

Использование толуола и трихлорэтилена не только опасно для здоровья человека, но и вредно для окружающей среды.Известно, что эти растворители оказывают долгосрочное воздействие на окружающую среду, способствуя загрязнению почвы и воды.Кроме того, их утилизация сложна и требует специальной обработки для уменьшения вреда окружающей среде, что добавляет еще один уровень сложности и расходов в процесс переработки.

Трихлорэтилен

Таким образом, хотя традиционные токсичные органические растворители, такие как толуол и трихлорэтилен, играют важную роль в растворении клейкой пленки EVA, их опасность для здоровья и окружающей среды, а также медленное время растворения подчеркивают острую необходимость в более устойчивых альтернативах в области переработки фотоэлектрических модулей.

Проблемы разделения и очистки

Сшивка поверхности EVA (этиленвинилацетата) представляет собой серьезную проблему при разделении и очистке фотоэлектрических элементов и пленки EVA с помощью традиционных механических методов.Это явление сшивания, происходящее в процессе производства, создает прочное соединение, которое противостоит механическому разрушению.В результате традиционные методы, такие как физическое измельчение или дробление, оказываются неэффективными для достижения необходимого разделения, что приводит к снижению эффективности и чистоты восстановленных материалов.

Более того, применяемые механические методы часто приводят к деградации фотоэлементов, что еще больше усложняет процесс переработки.Невозможность эффективного отделения пленки EVA от фотоэлементов не только снижает эффективность переработки, но и вызывает опасения по поводу качества и эксплуатационных характеристик восстановленных материалов.Эта проблема подчеркивает необходимость разработки более совершенных немеханических подходов для преодоления ограничений, накладываемых сшитой поверхностью EVA.

В свете этих проблем все большее распространение получает разработка альтернативных методов, в частности, с использованием экологически чистых растворителей.Эти экологически чистые растворители предлагают многообещающее решение, облегчая растворение EVA без недостатков, связанных с традиционными токсичными органическими растворителями.Таким образом, переход на "зеленые" растворители, такие как Deep Eutectic Solvents (DES), рассматривается как критический шаг в повышении устойчивости и эффективности процессов переработки фотоэлектрических модулей.

Разработка "зеленых" растворителей

Внедрение экологически чистых растворителей

В последние годы в фотоэлектрической промышленности наблюдается значительный сдвиг в сторону более экологичных методов, особенно в области использования растворителей.Уже в 2022 году исследователи приступили к разработке нового поколения "зеленых" растворителей, призванных смягчить воздействие на окружающую среду и здоровье людей, связанное с традиционными химическими методами.Эти инновационные растворители, включая DMPU (1,3-диметил-2-имидазолидинон), EGDA (диацетат этиленгликоля), DBE (дибазовые эфиры), цинен (тип терпена) и глубокие эвтектические растворители (DES), стали перспективными альтернативами благодаря своей пониженной токсичности и повышенной экологичности.

Переход на "зеленые" растворители - это не просто реакция на давление со стороны регулирующих органов, а стратегический шаг к более устойчивой промышленной практике.Эти растворители обладают рядом преимуществ, таких как снижение риска для здоровья работников, уменьшение загрязнения окружающей среды и повышение эффективности таких процессов, как переработка фотоэлектрических модулей.Например, DES, класс растворителей, образованных комбинацией доноров и акцепторов водородных связей, особенно выделяется благодаря своим уникальным свойствам, включая низкую токсичность, биосовместимость и способность к биологическому разложению.

Разработка этих экологичных растворителей представляет собой важный шаг в эволюции технологий переработки фотоэлектрических материалов, согласующийся с глобальными усилиями по сокращению углеродного следа промышленных операций.Отдавая предпочтение этим экологически чистым альтернативам, промышленность не только повышает свой профиль устойчивости, но и прокладывает путь к более эффективным и экологичным процессам переработки.

Преимущества глубоких эвтектических растворителей (DES)

Глубокоэвтектические растворители (DES) стали перспективной альтернативой в области переработки фотоэлектрических модулей (ФЭМ) благодаря своим уникальным свойствам.В отличие от традиционных токсичных органических растворителей, DES обладают целым рядом преимуществ, которые делают их очень подходящими для экологически безопасных процессов переработки.

Преимущества глубоких эвтектических растворителей (DES)

Во-первых, DES характеризуются низкой токсичностью .Это значительно снижает риски для здоровья, связанные с их обращением и использованием, делая процесс переработки более безопасным для работников и окружающей среды.Биосовместимость DES еще больше повышает их привлекательность, поскольку они могут использоваться в процессах, требующих минимального нарушения биологических систем.

Помимо низкой токсичности и биосовместимости, DES также являются биоразлагаемыми .Это означает, что они естественным образом распадаются в окружающей среде, снижая риск долгосрочного экологического ущерба.Это свойство особенно важно в контексте переработки фотоэлектрических модулей, где целью является минимизация воздействия процесса переработки на окружающую среду.

Еще одним ключевым преимуществом ДЭС является их простота подготовки .В отличие от многих традиционных растворителей, требующих сложных и энергоемких производственных процессов, DES можно легко синтезировать из легкодоступных и недорогих исходных материалов.Это не только снижает стоимость производства, но и упрощает цепочку поставок, делая DES более доступным и практичным вариантом для промышленного применения.

Сочетание этих свойств - низкой токсичности, биосовместимости, биоразлагаемости и простоты приготовления - делает DES весьма перспективным кандидатом для будущего переработки фотоэлектрических модулей.Используя уникальные преимущества DES, исследователи и промышленные специалисты смогут разработать более устойчивые и эффективные процессы переработки, что в конечном итоге будет способствовать достижению более широкой цели - созданию циркулярной экономики в секторе возобновляемых источников энергии.

Химические явления эвтектических систем

Образование и свойства эвтектических систем

Эвтектические системы возникают, когда два или более соединений затвердевают одновременно в точном соотношении, в результате чего образуются смеси, которые демонстрируют отличительные структурные характеристики и свойства.Это явление характеризуется образованием уникального твердого раствора, в котором отдельные компоненты кристаллизуются вместе, а не по отдельности.Эвтектическая точка представляет собой самую низкую температуру плавления для данной смеси, которая ниже, чем температуры плавления отдельных компонентов.

Химический феномен эвтектических систем

Структурные свойства эвтектических систем в значительной степени зависят от природы входящих в них соединений.Например, получаемая микроструктура может варьироваться от пластинчатой до стержнеобразной в зависимости от таких факторов, как соотношение составов и силы взаимодействия между соединениями.Эти микроструктуры играют решающую роль в определении механических, термических и электрических свойств эвтектической смеси.

Кроме того, эвтектические системы часто обладают лучшими свойствами по сравнению с отдельными компонентами.Например, они могут обладать повышенной термической стабильностью, механической прочностью и электропроводностью.Эти преимущества делают эвтектические системы особенно привлекательными для различных промышленных применений, включая разработку экологичных растворителей для переработки фотоэлектрических модулей (ФЭМ), о чем свидетельствует переход к глубоким эвтектическим растворителям (DES).

В контексте переработки фотоэлектрических модулей DES, которые представляют собой разновидность эвтектической системы, приобретают все большую популярность благодаря своей низкой токсичности, биосовместимости, биоразлагаемости и простоте приготовления.Эти свойства не только соответствуют целям устойчивого развития процесса переработки, но и обеспечивают практические преимущества с точки зрения обращения и воздействия на окружающую среду.