Un nuevo proceso de reciclado de paneles solares recupera el 99% de la plata de las células

Resultados: del 97% al 98,74% de media

El equipo de tres investigadores de Newcastle ha perfeccionado el método de flotación por espuma, una técnica procedente de la minería que emplea agua, burbujas de aire y reactivos de flotación convencionales para separar los metales valiosos de los materiales de desecho. En esta ocasión, al introducir de forma continua durante 90 minutos una suspensión acuosa de paneles solares triturados en un tanque, lograron recuperar el 98,74% de la plata como promedio.

Durante algo más de una cuarta parte del tiempo de la prueba, el sistema alcanzó una tasa de recuperación del 100%. Esta mejora se produce después de que el año pasado el Centre for Critical Minerals and Urban Mining (CRITIUM), también de Newcastle, lograra una recuperación del 97% a partir de un único lote. Según la coautora y subdirectora del CRITIUM, Mahshid Firouzi, “este último trabajo demuestra que el proceso puede funcionar de manera continua y a una escala mucho mayor, con una recuperación de plata cercana al 100%, lo que nos acerca a su aplicación comercial”.

Ventajas: sin ácido y con reactivos convencionales

Una de las ventajas destacadas del proceso es que no necesita utilizar ácido. Para llevar a cabo la prueba, los investigadores trituraron y molieron las partes necesarias de los paneles hasta convertirlas en partículas finas, y luego aplicaron la flotación con reactivos de bajo coste. Este método, ya consolidado en la minería, podría adaptarse fácilmente a la industria del reciclaje.

Los resultados se han presentado en un artículo preliminar (preprint), es decir, una publicación que recoge los resultados antes de pasar por la revisión por pares. Por tanto, todavía podrían estar sujetos a cambios o correcciones, aunque los datos principales apuntan a una buena noticia para una industria que se enfrenta a una creciente escasez de suministro de plata.

Escasez de plata y demanda solar

La plata es un componente clave en las células fotovoltaicas, utilizada en forma de pasta en la parte delantera y trasera de las células de silicio como material conductor. Aunque cada panel contiene pequeñas cantidades, el enorme volumen de paneles que se fabrican y desechan convierte a la plata en uno de los metales más difíciles de extraer, pero también de los más buscados.

En 2023, la industria solar fotovoltaica consumió el 19% del suministro mundial anual de plata. Un equipo europeo pronosticó en enero que, para 2030, la oferta podría cubrir únicamente entre el 62% y el 70% de la demanda. Esta escasez impulsa el interés por recuperar la plata de los paneles desechados, tanto por parte de recicladores como de investigadores. Entre estos últimos, un equipo de la Macquarie University ha desarrollado una especie de hidrolimpiadora a presión de ácido para paneles solares, aunque el método de Newcastle prescinde del ácido.

Desafíos de escala: falta de materia prima

El principal obstáculo para la aplicación comercial es la obtención de suficientes paneles solares desechados. El estudio de Newcastle necesitó casi media tonelada de paneles, unos 23 módulos, para obtener tan solo 22 kg de metalización frontal y de la capa de contacto posterior de aluminio. Reunir este material llevó “varios meses”, según el estudio.

La prueba de 90 minutos solo funcionó con una baja concentración de sólidos porque no había suficiente materia prima para mantener un flujo continuo durante más tiempo. La máquina puede procesar una cantidad de sólidos 15 veces superior a la utilizada en el ensayo, pero, según el estudio, “estas pruebas solo serán posibles cuando se haya conseguido suficiente materia prima”, es decir, más de 6 toneladas de paneles solares.

A pesar de estos desafíos logísticos, el equipo de Firouzi considera que el proceso puede ser comercialmente viable, teniendo en cuenta el valor de la plata. El artículo señala que la célula solar contiene plata en una proporción aproximada del 0,6% en peso, que por sí sola tiene un valor de aproximadamente 20 dólares australianos por kilogramo de material de célula, según los precios actuales de la plata.