De Stokkermill delaminator, een innovatieve technologie die op efficiënte wijze materialen scheidt van afgedankte fotovoltaïsche panelen en lithium-ion- en alkalinebatterijen.

De hoofdrolspelers van duurzame recycling: delaminatorenmolens

De Stokkermill delaminator, een innovatieve technologie die op efficiënte wijze materialen scheidt van afgedankte fotovoltaïsche panelen en lithium-ion- en alkalinebatterijen.

Inleiding

In het afgelopen decennium hebbenzich ontwikkelingen voorgedaan in de transport-, industrie- en energiewereld ende komende jaren kunnen nog grotere veranderingen worden verwacht.

Van hernieuwbare energie totelektrische auto's, grote veranderingen in technologieën brengen evoluties incomponenten met zich mee en de recycling ervan stelt ons voor steeds complexereen ingewikkelder uitdagingen, zowel vanuit regelgevend als milieuperspectief.

Hoewel er zowel op Europees als opmondiaal niveau veel stappen zijn ondernomen om bronnen van afval en vervuilingte verminderen, worden bedrijven, vooral kleine, geconfronteerd met een aantalgrote problemen om het economisch evenwicht te bewaren.

Het GHG-protocol dat is ontwikkelddoor internationale organen (WRI en WBCSD) identificeert bijvoorbeeld delogistieke en verwerkingsbronnen van materialen aan het einde van hunlevenscyclus (gedefinieerd als 'Scope 3') als de belangrijkste veroorzaker vanvervuiling en broeikasgasemissies in feite in alle bedrijven die actief zijn inelke industriële sector en daarbuiten.

Ervoor kiezen om materialen terecyclen in plaats van ze gewoon 'weg te gooien' in het milieu is geeneenvoudig proces dat niettemin talloze voordelen met zich meebrengt, nietalleen op het vlak van imago maar ook op economisch vlak.

 

Fotovoltaïsche panelen recyclen

Een goed voorbeeld van het belangvan recycling zijn fotovoltaïsche panelen.

In deze context leidt de explosievetoename van het gebruik van fotovoltaïsche energie als schone energiebron nu altot aanzienlijke problemen bij de verwijdering van afgedankte panelen vanwegede aanwezigheid van onzuiverheden (halfgeleiders zoals arseen, cadmium,tellurium, lood). Gezien het feit dat naar schatting tegen 2050 10% van hetafvalmateriaal zal bestaan uit materiaal afkomstig van fotovoltaïsche enzonne-energie, is het opzetten van geschikte strategieën voor het recyclen vandergelijk afval een bepalende factor.

Het probleem wordt nog verergerddoor het feit dat panelen van de tweede generatie, zoals dunne-filmtechnologie,een andere chemisch-fysische structuur hebben, waardoor hun recycling nogcomplexer wordt.

Het belang van het mechanische scheidingsproces

Fotovoltaïsche cellen bestaan uithalfgeleiders en bevatten onzuiverheden. Het verkrijgen van materiaal vanvoldoende kwaliteit voor recycling is een moeilijke taak, niet alleen in dezonne-/ fotovoltaïsche sector, maar ook bij AEEA-recycling in het algemeen. Dechemische processen die tot nu toe zijn ontwikkeld, vergen aanzienlijkeeconomische middelen in termen van machines en energie, en er worden giftige envervuilende oplosmiddelen en katalysatoren gebruikt.

Het mechanische recyclingproces van fotovoltaïsche panelen levert materialen op die aantrekkelijk zijn om te wordengerecycled voor een betere kosten-batenverhouding:

- Aluminium, dat van grote waardeis voor de industrie, van automobieltoepassing tot installatietechniek.

- Glas, dat kan worden hergebruiktbij de productie van flessen of op andere gebieden (bijv. metallurgie)

- EVA (ethyleenvinylacetaat),wereldwijd nuttig als brandstof of in de infrastructuur

- Koper, van hoge waarde in deelektrische industrie en daarbuiten

Als je ook bedenkt dat chemische behandeling vaak kan plaatsvinden door mechanisch versnipperen, is hetduidelijk dat dit op de lange termijn het belangrijkste recyclingproces zalzijn, niet alleen in de fotovoltaïsche industrie, maar ook daarbuiten, zoalsbij de terugwinning van elektronische materialen of batterijen. Een andervoordeel van mechanische recyclinginstallaties voor gebruikte fotovoltaïschepanelen is hun lage kostprijs, hun makkelijke hanteerbaarheid en de hogebetrouwbaarheid.

Het shredder- en scheidingsproces

Het typische mechanische proces vaneen ontmanteld paneelbehandelingsapparaat kan als volgt worden geschematiseerd:

-         Verwijderen van kabels en lassen

-          Paneelvoorslijpen

-         Glasvervuiling

-         Screening

 

 

De shredder

Het paneel wordt, nadat deelektrische componenten zoals kabels en verbindingen zijn verwijderd, in eenshredder gevoerd waar een eerste grove vermaling plaatsvindt om het grof geshredderde aluminium te scheiden. Het aldus verkregen aluminium kan direct worden gescheiden met een uitstekende zuiverheid en worden doorverkocht.

De shredder is uitgerust met verwisselbare inzetstukken van verschillende afmetingen, afhankelijk van deprocesvereisten.

 

De delaminatormolen

Het resterende materiaal, bestaandeuit glas, metalen, EVA (polymeermateriaal dat wordt gebruikt voor de hechtingvan fotovoltaïsche cellen aan het substraat) en lage concentratieshalfgeleider, wordt vervolgens naar het hart van de fabriek gevoerd, de horizontale delaminatormolen (M-serie). Deze machine is uitgerust met een rotor met stalenmessen met een hoge dichtheid en een hoge hardheid die in staat is om de turfte breken tot korrels die zelfs kleiner zijn dan 2 mm in het geval vanbreekbaar materiaal (bijv. glas), grover in het geval van plastic of kneedbaarmateriaal. Dit laatste heeft namelijk de neiging om door zijn fysischeeigenschappen te agglomereren en dikkere korrels van uitstekende zuiverheid tevormen.

 

De vorm van het doorvoerkanaal vanhet te versnipperen materiaal maakt selectief malen mogelijk afhankelijk vanhet materiaal, dat verschillende trajecten volgt afhankelijk van de mechanischeeigenschappen van het deeltje, en maakt het mogelijk om het plastic deel al indit stadium te scheiden van het zwaardere en breekbaardere deel. Het glas datverkregen wordt door delaminatie heeft de vorm van bolletjes en korrels vantwee grootteklassen, de eerste grover maar met een grotere zuiverheid en detweede met een aanvaardbare concentratie onzuiverheden binnen het kader van de EU-regelgeving.

De kracht van de delaminatormolen ligt in het feit dat de productie van poeders van metaalachtig materiaal met dedaaruit voortvloeiende rendementsverliezen minimaal is.

 

In combinatie met deinvertervoeding kan de rotorsnelheid worden aangepast aan de vereisten van hetmateriaal dat wordt verwerkt. Het feit dat de rotor is gemaakt van zeer sterkmateriaal vergemakkelijkt de taak van operationele flexibiliteit en variabiliteit van het type product dat wordt verwerkt.

De classificatie van uitgangsmateriaal

De laatste stap in de recycling vangebruikte fotovoltaïsche panelen is het zeven en classificeren van de fractiesdie uit de verticale molen komen. Meestal wordt een densimetertafel (VT-serie)gebruikt om het materiaal te scheiden op basis van het soortelijk gewicht.

De poeders worden van bovenafaangevoerd en met een luchtstroom van onderaf vallen de zwaardere fracties ineen bijna verticale baan, terwijl de lichte fracties worden gescheiden.

Een andere populaire scheidingstechnologie is de optische sensor (OS-serie), die materiaal op kleurscheidt, net als het menselijk oog.

 

Conclusie

In de context van hernieuwbareenergie is het niet alleen ecologisch, maar ook economisch van cruciaal belangom emissies en afval te kunnen verminderen.

Dure, geavanceerde installatieszijn echter niet altijd de beste en meest effectieve oplossing. Gevoelige apparatuur, giftige stoffen en verbruik betekenen dat de keuze gebaseerd moetzijn op overwegingen van efficiëntie en gemak van de recyclinginstallatie.

Horizontale M delaminatormolen vergemakkelijkt continue materiaalscheiding

Het mechanische proces maakt hetmogelijk om materialen terug te winnen uit fotovoltaïsche panelen en frames opzo'n manier dat het outputmateriaal aantrekkelijk is om opnieuw op de markt tebrengen in plaats van te worden weggegooid.

Stokkermill combineert kwaliteit,betrouwbaarheid en gemak met haar aanbod van betrouwbare machines die volledigin Italië zijn geproduceerd, om zich in alle veiligheid uit te rusten in eensnel evoluerende context zoals de recycling van afgedankte fotovoltaïschepanelen. De service gaat verder dan eenvoudige machines: het aanbod omvatinstallaties die ad hoc zijn ontworpen volgens de behoeften van de klant,rekening houdend met de noodzaak om te communiceren met operators en debeperkingen die worden opgelegd door wet- en regelgeving.

Dankzij de delaminatie en hetversnipperen van het paneel en de fotovoltaïsche cellen kan gemakkelijk worden voldaan aan de behoeften van elk bedrijf in de sector.