Tytuł pozycji:
Wykorzystanie zużytych paneli fotowoltaicznych do syntezy sorbentów wychwytujących gazowe formy rtęci emitowane z konwencjonalnych źródeł energii
W pracy poruszono dwa istotne problemy środowiskowe związane z sektorem odnawialnych źródeł energii oraz energetyką konwencjonalną: rosnącą ilość odpadów pochodzących ze zużytych paneli fotowoltaicznych oraz emisję rtęci elementarnej przez źródła konwencjonalne. Zużyte panele fotowoltaiczne zawierają szkodliwe związki (m.in. metale ciężkie: miedź, kadm, ołów, polimery), a ich składowanie stanowi zagrożenie dla środowiska, zatem konieczne jest opracowanie skutecznych metod recyklingu tych odpadów. Z kolei rtęć stanowi trwały i toksyczny pierwiastek, wykazujący zdolność do biomagnifikacji i bioakumulacji, co czyni go szczególnie niebezpiecznym. Antropogeniczna emisja rtęci pochodzi głównie z przemysłu energetycznego i jest regulowana między innymi przez dyrektywę IED (BREF/BAT). Przeprowadzone badania wykazały, że produkt po termolizie paneli fotowoltaicznych może być wykorzystany do syntezy zeolitów, które następnie oceniono pod kątem skuteczności usuwania rtęci elementarnej. Materiał otrzymano w reakcji hydrotermalnej, a analiza XRD wykazała obecność zeolitów typu A i Na-P1. Wykorzystując metodę wymiany jonowej, aby poprawić ich zdolność do wiązania rtęci, zeolity zmodyfikowano jonami srebra. Uzyskane sorbenty poddano testom sorpcji rtęci przy użyciu prototypowej instalacji SBPR-1. Próbki wykazały znaczną stabilność wiązania rtęci, co potwierdziły testy desorpcji, która w zależności od badanej próbki była na poziomie 11–35%.
The study addresses two significant environmental issues in the renewable energy sector (RES) and conventional energy: the growing volume of waste from end-of-life photovoltaic panels and the emission of elemental mercury from conventional fossil fuel combustion processes. Photovoltaic panels contain hazardous compounds (e.g., heavy metals such as copper, cadmium, and lead, as well as polymers), and their landfilling poses a threat to the environment. Mercury, in contrast, is a highly persistent and toxic element characterized by its propensity for biomagnification and bioaccumulation, rendering it exceptionally hazardous. Anthropogenic mercury emissions mainly originate from the energy sector and are regulated, among others, by the IED Directive (BREF/BAT). The conducted studies demonstrated that the by-product from the thermolysis of photovoltaic panels can be utilized for the synthesis of zeolites, which were subsequently evaluated for their effectiveness in removing elemental mercury. The material was obtained thorough a hydrothermal reaction, and XRD analysis confirmed the presence of A-type and NaP1 zeolites. Using ion exchange methods, the materials were modified with silver ions to enhance their mercury-binding capacity. The obtained sorbents were subjected to mercury sorption tests using the prototype SBPR-1 installation, demonstrating significant mercury-binding stability, as confirmed by desorption tests, which, depending on the sample tested, was at the level of 11–35%.
Wydano jako monografię pt.: Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej : nowe strategie i inwestycje na rynku paliw i energii w kraju i UE / red. tomu: Katarzyna Stala-Szlugaj, Zbigniew Grudziński ; Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).
