Convertir les balles de 300 ans en énergie solaire de pointe
Un groupe scientifiques a transformé les balles de plomb il y a près de 300 ans en un composé essentiel pour la panneaux solaires moins chers et plus puissants qui existent aujourd'hui. Le mousquet rouillé et les munitions archaïques des XVIe et XVIIe siècles ont été transformés en iodure de plomb de haute pureté, l'ingrédient vedette des cellules solaires. de l ' eau. L'astuce a été d'immerger des électrodes faites à partir de ce plomb recyclé dans un bain d'iode et de courant électrique. Le résultat: panneaux qui profitent de 21% de la lumière du soleil, très près de 27% qui obtiennent les meilleurs appareils sur le marché fabriqués à partir de matériaux vierges.
Le processus, développé par le centre La recherche de Jülich à Erlangen (Allemagne) montre que déchets toxiques peut devenir des ressources propres. En outre, il consomme moins de produits chimiques et produit moins d'eaux usées contaminées que l'extraction traditionnelle de plomb. Les chercheurs ont acheté les fragments de balles d'un portail d'enchères et ont choisi ce type de ferraille comme un défi extrême: s'il fonctionnait avec du plomb sale et plein d'impuretés, il fonctionnerait avec n'importe quel déchet.
Comment transformer une balle en énergie propre
Les méthode a deux étapes clés. Premièrement, l'équipement fait fondre les balles et les électrodes qui s'immergent dans un liquide d'iode et de solvant. En passant le courant, le plomb se dissout et réagit créer de la moutarde et de l'iodure de plomb de pureté de près de 99,999%, la norme 5N dans l'industrie.
Ensuite, cette poudre est utilisée pour cultiver des cristaux perovskites en cristallisant à température inverse: au lieu de refroidir, il est chauffé pour que les molécules adoptent la structure parfaite. Avec ce matériel, ils ont produit des cellules « statistiquement égales » qui sont fabriquées avec des précurseurs commerciaux de haute qualité.
Pourquoi le vieux plomb est de l'or pour l'électronique solaire
Les cellules des perovskite avec plomb rester le plus efficace du groupe. Ils ont battu des records depuis plus d'une décennie et ont atteint une performance de 36 % lorsqu'ils sont combinés au silicium dans des panneaux hybrides. Son avantage : ils sont ultra-flexibles, flexibles et peuvent être tissés dans des tissus ou collés sur des surfaces irrégulières.
Les experts estiment qu'entre 30% et 40% des plomb L'industrie finit par être abandonnée. Créer un circuit de recyclage semblable à celui des batteries automobiles fournirait des matières premières à l'industrie photovoltaïque sans nouvelles mines toxiques.
Le secret d'un déchet médiéval pour concurrencer la haute technologie
La clé est dans le cristallisation sur mesure. Les atomes de plomb s'installent dans le structure perovskite en tant que pièces LEGO, permettant de "concevoir" le matériau en ajustant la couleur, l'épaisseur et la capacité d'absorption de la lumière. Cette polyvalence transforme chaque panneau en une aventure de construction personnalisée.
Avec cette approche, les chercheurs ont montré que même les restes de guerre plus rouillé peut être la base d'un réseau électrique propre et bon marché. L'étape suivante est l'échelle du processus pour que des milliers de tonnes de déchets de plomb donnent vie à des millions de panneaux solaires autour de la planète.