태양광 모듈 재활용의 전통적인 화학적 방법
독성 유기 용매의 사용
그동안 연구자들은 태양광(PV) 모듈 재활용 시 톨루엔과 트리클로로에틸렌과 같은 독성 유기 용매를 사용해 EVA 접착 필름을 용해해 왔습니다.이러한 용제는 접착제를 분해하는 데 효과적이지만 상당한 단점이 있습니다.첫째, 이러한 용제는 취급자에게 상당한 건강 위험을 초래하므로 엄격한 안전 조치와 보호 장비가 필요합니다.둘째, 이러한 용매를 사용하는 용해 공정은 시간이 오래 걸리는 경우가 많기 때문에 처리 시간이 길어지고 운영 비용이 증가합니다.
톨루엔과 트리클로로에틸렌의 사용은 인체 건강에 유해할 뿐만 아니라 환경에도 해롭습니다.이러한 용제는 토양과 수질 오염을 유발하는 등 장기적으로 환경에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.또한, 폐기가 복잡하고 환경 피해를 줄이기 위한 특수 처리가 필요하기 때문에 재활용 과정에 또 다른 복잡성과 비용이 추가됩니다.
요약하면, 톨루엔과 트리클로로에틸렌과 같은 기존의 독성 유기 용매는 EVA 접착 필름을 용해하는 데 중요한 역할을 해왔지만, 용해 시간이 느리고 건강 및 환경 위험으로 인해 PV 모듈 재활용 분야에서 보다 지속 가능한 대안이 시급히 필요하다는 점을 강조합니다.
분리 및 정화의 과제
EVA(에틸렌-비닐 아세테이트) 표면의 가교는 기존의 기계적 방법을 사용하는 태양광(PV) 셀과 EVA 필름의 분리 및 정제에서 중요한 과제를 제시합니다.제조 공정 중에 발생하는 이 가교 현상은 기계적 분해에 저항하는 견고한 결합을 형성합니다.결과적으로 물리적 분쇄나 파쇄와 같은 기존 기술은 필요한 분리를 달성하는 데 효과적이지 않아 회수된 물질의 효율성과 순도가 저하됩니다.
또한, 이러한 기계적 방법은 종종 태양광 전지의 성능 저하를 초래하여 재활용 프로세스를 더욱 복잡하게 만듭니다.PV 셀에서 EVA 필름을 효과적으로 분리하지 못하면 재활용 효율이 저하될 뿐만 아니라 회수된 재료의 품질과 성능에 대한 우려도 제기됩니다.이 문제는 가교 결합된 EVA 표면의 한계를 극복하기 위한 보다 진보된 비기계적 접근법의 필요성을 강조합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 친환경 용제를 사용한 대체 방법, 특히 친환경 용제를 사용한 대체 방법의 개발이 주목을 받고 있습니다.이러한 친환경 용매는 기존의 독성 유기 용매와 관련된 단점 없이 EVA의 용해를 촉진함으로써 유망한 솔루션을 제공합니다.따라서 심층 용해 용매(DES)와 같은 친환경 용매로의 전환은 태양광 모듈 재활용 공정의 지속 가능성과 효율성을 향상시키는 데 중요한 단계로 여겨지고 있습니다.
친환경 솔벤트 개발
친환경 솔벤트 도입
최근 몇 년 동안 태양광 산업은 특히 솔벤트 사용 영역에서 보다 지속 가능한 관행으로 크게 변화하고 있습니다.2022년 초, 연구원들은 기존의 화학적 방법과 관련된 환경 및 건강 영향을 완화하기 위해 설계된 차세대 친환경 솔벤트 개발에 착수했습니다.DMPU(1,3-디메틸-2-이미다졸리디논), EGDA(에틸렌 글리콜 디아세테이트), DBE(이염기성 에스테르), 시넨(테르펜의 일종), DES(심층 유텍 용매) 등 이러한 혁신적인 용매는 독성이 감소하고 환경 친화성이 향상되어 유망한 대안으로 떠오르고 있습니다.
이러한 친환경 솔벤트로의 전환은 단순히 규제 압력에 대한 대응이 아니라 보다 지속 가능한 산업 관행을 향한 전략적 움직임입니다.이러한 솔벤트는 작업자의 건강 위험 감소, 환경 오염 감소, 태양광 모듈 재활용과 같은 공정의 효율성 향상 등 여러 가지 이점을 제공합니다.예를 들어, 수소 결합 공여체와 수용체의 조합으로 형성되는 용매의 일종인 DES는 낮은 독성, 생체 적합성, 생분해성 등 고유한 특성으로 특히 주목받고 있습니다.
이러한 친환경 용매의 개발은 산업 운영의 탄소 발자국을 줄이기 위한 전 세계적인 노력에 발맞춰 태양광 재활용 기술의 진화에 있어 중요한 단계입니다.이러한 환경 친화적인 대안을 선택함으로써 업계는 지속 가능성 프로필을 향상시킬 뿐만 아니라 보다 효율적이고 친환경적인 재활용 프로세스를 위한 기반을 마련할 수 있습니다.
심층 공융 용제(DES)의 장점
심층 공융 용매(DES)는 독특한 특성으로 인해 태양광(PV) 모듈 재활용 분야에서 유망한 대안으로 떠오르고 있습니다.기존의 독성 유기 용매와 달리 DES는 환경 친화적인 재활용 공정에 매우 적합한 다양한 이점을 제공합니다.
첫째, DES는 다음과 같은 특징이 있습니다. 낮은 독성 .이는 취급 및 사용과 관련된 건강 위험을 크게 줄여 작업자와 환경을 위해 재활용 프로세스를 더욱 안전하게 만듭니다.DES의 생체 적합성은 생물학적 시스템에 최소한의 교란이 필요한 공정에 사용할 수 있다는 점에서 더욱 매력적입니다.
낮은 독성과 생체 적합성 외에도 DES는 생분해성 .즉, 환경 속에서 자연적으로 분해되어 장기적인 생태계 훼손의 위험을 줄입니다.이러한 특성은 재활용 과정의 환경 영향을 최소화하는 것이 목표인 태양광 모듈 재활용의 맥락에서 특히 중요합니다.
DES의 또 다른 주요 장점은 준비의 용이성 .복잡하고 에너지 집약적인 제조 공정을 필요로 하는 기존의 많은 용매와 달리 DES는 쉽게 구할 수 있고 저렴한 출발 물질로 쉽게 합성할 수 있습니다.따라서 생산 비용이 절감될 뿐만 아니라 공급망도 간소화되어 DES는 산업 분야에서 더욱 접근하기 쉽고 실용적인 옵션이 될 수 있습니다.
낮은 독성, 생체 적합성, 생분해성, 준비 용이성 등 이러한 특성의 조합으로 인해 DES는 태양광 모듈 재활용의 미래를 위한 매우 유망한 후보로 자리매김하고 있습니다.연구자와 업계 전문가들은 DES의 고유한 장점을 활용하여 보다 지속 가능하고 효율적인 재활용 공정을 개발함으로써 궁극적으로 재생 에너지 부문의 순환 경제라는 광범위한 목표에 기여할 수 있습니다.
유텍 시스템의 화학적 현상
공융 시스템의 형성과 특성
공융 시스템은 두 개 이상의 화합물이 정확한 비율로 동시에 응고되어 독특한 구조 및 물성 프로파일을 나타내는 혼합물을 생성할 때 발생합니다.이 현상은 개별 성분이 개별적으로 결정화되지 않고 함께 결정화되는 독특한 고용체를 형성하는 것이 특징입니다.공융점은 주어진 혼합물의 가장 낮은 녹는 온도를 나타내며, 이는 개별 구성 요소의 녹는점보다 낮습니다.
공융 시스템의 구조적 특성은 관련된 화합물의 특성에 따라 크게 달라집니다.예를 들어, 화합물의 조성 비율 및 화합물 간의 상호 작용력과 같은 요인에 따라 결과 미세 구조는 라멜라형에서 막대형에 이르기까지 다양할 수 있습니다.이러한 미세 구조는 공융 혼합물의 기계적, 열적, 전기적 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
또한 유텍 시스템은 개별 구성 요소와 비교할 때 우수한 특성을 보이는 경우가 많습니다.예를 들어 향상된 열 안정성, 더 나은 기계적 강도, 향상된 전기 전도성을 제공할 수 있습니다.이러한 장점으로 인해 공융 시스템은 다양한 산업 응용 분야에서 특히 매력적이며, 심층 공융 용매(DES)로의 전환에서 강조된 것처럼 태양광(PV) 모듈 재활용을 위한 친환경 용매의 개발이 대표적입니다.
태양광 모듈 재활용과 관련하여 유텍 시스템의 일종인 DES는 낮은 독성, 생체 적합성, 생분해성, 제조 용이성 등의 특성으로 인해 각광받고 있습니다.이러한 특성은 재활용 프로세스의 지속 가능성 목표에 부합할 뿐만 아니라 취급 및 환경 영향 측면에서 실질적인 이점을 제공합니다.
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