Γερμανία: Μετατρέπουν σφαίρες 300 ετών σε υλικό για ηλιακά πάνελ

Επιστήμονες στη Γερμανία μετατρέπουν παλιές μολύβδινες σφαίρες σε υλικό για ηλιακά πάνελ, πετυχαίνοντας απόδοση 21% και ανοίγοντας δρόμο για πράσινη ενέργεια.Η ανάγκη για επιτάχυνση της ενεργειακής μετάβασης οδηγεί την επιστημονική κοινότητα σε πρωτότυπες λύσεις, ακόμη και από πηγές που μέχρι πρότινος θεωρούνταν άχρηστες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η έρευνα στη Γερμανία, όπου παλαιές μολύβδινες σφαίρες του 17ου και 18ου αιώνα επαναξιοποιούνται για την παραγωγή υλικών που χρησιμοποιούνται στην ηλιακή ενέργεια.

Η μελέτη, που υλοποιήθηκε από επιστήμονες του Ερευνητικό Κέντρο Jülich και του Πανεπιστήμιο Friedrich-Alexander του Έρλανγκεν-Νυρεμβέργης, δείχνει πως τα ιστορικά αυτά πυρομαχικά μπορούν να μετατραπούν σε περοβσκίτη, ένα κρίσιμο υλικό για την κατασκευή σύγχρονων ηλιακών κυψελών.

Η προσέγγιση βασίζεται στην ανακύκλωση μολύβδου, ενός στοιχείου που, αν και τοξικό και ενεργοβόρο στην εξόρυξη και επεξεργασία του, παραμένει βασικό συστατικό για την ανάπτυξη αποδοτικών φωτοβολταϊκών. Οι ερευνητές αξιοποίησαν τις ίδιες τις ακαθαρσίες των παλαιών σφαιρών -υπολείμματα άνθρακα και σημάδια οξείδωσης- ως πλεονέκτημα για τη χημική τους μετατροπή.



Η διαδικασία περιλάμβανε αρχικά την τήξη των σφαιρών και τη μετατροπή τους σε ηλεκτρόδια. Στη συνέχεια, μέσω ηλεκτροχημικής επεξεργασίας σε ειδικό διάλυμα, παρήχθη ιωδιούχος μόλυβδος υψηλής καθαρότητας, βασική πρώτη ύλη για τα ηλιακά πάνελ περοβσκίτη. Από το υλικό αυτό δημιουργήθηκαν κρύσταλλοι με τη μέθοδο της αντίστροφης θερμοκρασιακής κρυστάλλωσης.

Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό: τα παραγόμενα φωτοβολταϊκά πέτυχαν απόδοση της τάξης του 21%, ποσοστό που θεωρείται ιδιαίτερα ανταγωνιστικό στον κλάδο. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports Physical Science, αναδεικνύει τη δυνατότητα μετατροπής τοξικών αποβλήτων σε πολύτιμους ενεργειακούς πόρους.

Όπως επισημαίνουν οι επιστήμονες, η μέθοδος αυτή θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τα αποθέματα μολύβδου, τα οποία ανέρχονται σε εκατομμύρια τόνους παγκοσμίως, ανοίγοντας παράλληλα τον δρόμο για πιο βιώσιμες και κυκλικές λύσεις στον τομέα της ενέργειας.