JP2022057821A - リサイクル方法及びリサイクル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、リサイクルの対象となり得る太陽電池モジュールの構成の一例について説明する。図1は、一実施形態に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。
次に、リサイクル装置について説明する。リサイクル装置は、例えば上記の太陽電池パネル用のリサイクル装置として特に好適に利用できる。ただし、本実施形態のリサイクル装置は、太陽電池パネルに限らず、金属が付着した基材のリサイクルの用途にも利用できることに留意されたい。
次に、図5を参照しつつ、太陽電池モジュールのリサイクル方法について説明する。図5は、太陽電池モジュールのリサイクル方法の一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、太陽電池モジュールのリサイクル方法を例に挙げて説明しているが、後述するステップS3~S8は、太陽電池モジュール以外のものにも適用可能であることに留意されたい。
まず、太陽電池モジュール10からフレーム30や端子箱を取り外す。これにより、太陽電池パネル20が取り出される。
次に、カバーガラス23を引き剥がすことによって太陽電池パネル20からカバーガラス23を分離する。分離されたカバーガラス23は、ガラスカレット原料としてリサイクルすることが可能である。
次に、積層構造体を粉砕する。積層構造体の粉砕の方法は、特に限定されない。積層構造体の粉砕は、例えば、積層構造体を噛み込みながら粉砕する2軸型の粉砕機、片刃で所望のサイズ以下になるまで連続粉砕する1軸型の粉砕機、又は高速回転するハンマーでたたきながら所望のサイズ以下になるまで連続粉砕する竪型の粉砕機を利用することもできる。
次に、金属が付着した基材、すなわちステップS3によって生じた粉砕物から、金属を分離する。具体的には、金属を溶解させる溶解液によって、基板から金属を除去することができる(エッチングステップ)。エッチングステップは、例えば図2及び図3に示すリサイクル装置100を用い、槽110内で基材を酸性の溶解液に接触させることによって実行することができる。金属の溶解が終了したら、槽110の内部から溶解液を排出すればよい。
次に、金属を溶解した液体と基材とを分離する(分離ステップ)。例えば図2及び図3に示すリサイクル装置100を用い、槽110内における基材の回転に伴う遠心力の作用により、溶解液に接触した基材の固体成分と液体成分の分離が可能である。
次に、金属が分離された基材、すなわち分離ステップS5の後に残留した固体成分(基材)を洗浄する(洗浄ステップ)。洗浄ステップは、例えば図2及び図3に示すリサイクル装置100を用い、槽110内において実施可能である。洗浄ステップS6で使用される洗浄液は、例えば水や純水等であってよい。
ステップS6の後に、必要に応じて、洗浄効果を上げるため、ステップS5と同様に洗浄液分離ステップを実行してもよい(ステップS7)。例えば図2及び図3に示すリサイクル装置100を用い、槽110内における基材の回転に伴う遠心力の作用により、基材から洗浄液を分離することができる。
次に、洗浄後に基材を乾燥する(乾燥ステップ)。乾燥ステップS8は、例えば図2及び図3に示すリサイクル装置100を用い、槽110内において実施可能である。乾燥ステップS8では、加熱空気又は乾燥空気を基材に吹き付けることによって実施できる。また、基材のリサイクルの用途に応じては、乾燥ステップを省略してもよい。
次に、洗浄及び乾燥後に得られた固体成分(基材)を選別する。基材は、例えば篩選別によって選別されることが有効である。この場合、粒子径の小さなガラスやシリコンと粒子径の大きな樹脂成分とを効果的に分離することが可能となる。また、基材の選別は、風力比重選別法や湿式比重分離によっても、行うことができる。湿式比重分離では、ジグ型比重分離機や、テーブル型比重分離機を使用することが好ましい。例えば、残ったガラス材料、シリコン材料及び/又は樹脂材料をそれぞれの材料ごとに選別することができる。ステップS9は、収容体200から基材を取り出して行われる。
次に、第3実施形態に係るリサイクル装置について説明する。図6は、第3実施形態に係るリサイクル装置の模式図である。リサイクル装置300は、エッチング槽320と、分離槽330と、洗浄槽340と、乾燥槽350と、を有する。
100,300 リサイクル装置
110 槽
122 導入管
132 回転機構
142 導入管
200 収容体
310 搬送機構
320 エッチング槽
330 分離槽
332 回転機構
340 洗浄槽
350 乾燥槽
Claims (16)
- 金属が付着した基材に溶解液を接触させることによって前記金属を溶解させるエッチングステップを有し、
前記エッチングステップは、前記基材を、濾布により構成された収容体に収容した状態で行われる、リサイクル方法。 - 前記金属が付着した前記基材の平均粒子径は、10.0mm以下であり、
前記濾布の通気度が100cm3/cm2・sec以下である、請求項1に記載のリサイクル方法。 - 前記収容体は、実質的に円柱形状の側面を有し、
前記収容体の側面における前記濾布の厚みは、0.5~3.0mmである、請求項1又は2に記載のリサイクル方法。 - 前記溶解液は、酸性の溶液であり、
前記濾布を構成する材料は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、フッ化樹脂、ポリエステル、又はポリアミドである、請求項1から3のいずれか1項に記載のリサイクル方法。 - 前記基材はガラス、樹脂又はシリコンを含み、
前記金属は、銅、インジウム、ガリウム、セレン、亜鉛、モリブデン及び銀の群から選択された少なくとも1つを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のリサイクル方法。 - 前記金属が付着した前記基材は、破砕された太陽電池パネルの少なくとも一部によって構成される、請求項1から5のいずれか1項に記載のリサイクル方法。
- 前記金属を溶解した溶解液と前記基材とを分離する分離ステップを有し、
前記分離ステップは、前記基材を収容した前記収容体を回転させつつ行われる、請求項1から6のいずれか1項に記載のリサイクル方法。 - 前記金属が分離した前記基材を洗浄する洗浄ステップを有し、
前記洗浄ステップは、前記基材を前記収容体に収容した状態で行われる、請求項1から7のいずれか1項に記載のリサイクル方法。 - 金属が付着した基材における金属を溶解させる溶解液を貯留可能なエッチング槽と、
前記基材を収容可能な濾布により構成された収容体と、を有し、
前記エッチング槽は、前記基材を収容した前記収容体を収容可能に構成されている、リサイクル装置。 - 前記濾布の通気度が100cm3/cm2・sec以下である、請求項9に記載のリサイクル装置。
- 前記収容体は、実質的に円柱形状の側面を有し、
前記収容体の側面における前記濾布の厚みは、0.5~3.0mmである、請求項9又は10に記載のリサイクル装置。 - 前記溶解液は、酸性の溶液であり、
前記濾布を構成する材料は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、フッ化樹脂、ポリエステル、又はポリアミドである、請求項9から11のいずれか1項に記載のリサイクル装置。 - 前記収容体は、前記濾布が張り付けられた補強材を有する、請求項9から12のいずれか1項に記載のリサイクル装置。
- 前記リサイクル装置は、破砕された太陽電池パネル用のリサイクル装置である、請求項9から13のいずれか1項に記載のリサイクル装置。
- 前記基材から液体成分を分離するための分離槽と、
前記基材を洗浄する洗浄槽と、
前記基材を収容した前記収容体を、前記エッチング槽と、前記分離槽と、前記洗浄槽との間を移送させる搬送機構と、を有する、請求項9から14のいずれか1項に記載のリサイクル装置。 - 前記洗浄液が付着した前記基材から液体成分を分離する洗浄液分離槽を有し、
前記搬送機構は、前記基材を収容した前記収容体を、前記洗浄液分離槽に搬送可能に構成されている、請求項15に記載のリサイクル装置。
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