Recuperação de Prata de Células Fotovoltaicas Por Meio de Lixiviação Ácida, Precipitação Química e Precipitação Eletroquímica
Nome: LARISSE SUZY SILVA DE OLIVEIRA
Tipo: Dissertação de mestrado profissional
Data de publicação: 05/02/2019
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| LUCIANA HARUE YAMANE | Orientador |
| RENATO RIBEIRO SIMAN | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| GILSON SILVA FILHO | Examinador Interno |
| HUGO MARCELO VEIT | Examinador Externo |
| LUCIANA HARUE YAMANE | Orientador |
| MARIA TEREZA WEITZEL DIAS CARNEIRO LIMA | Examinador Externo |
| RENATO RIBEIRO SIMAN | Coorientador |
Resumo: Nos últimos anos, devido às inovações tecnológicas que proporcionaram reduções de
custos, o crescimento do setor fotovoltaico tem se destacado dentre as fontes
renováveis de energia. Como consequência, até o ano de 2050 estima-se que 78
milhões de toneladas de painéis fotovoltaicos precisarão ser descartados no mundo e
cerca de 750 mil toneladas apenas no Brasil. Os painéis fotovoltaicos de silício, mais
utilizados mundialmente, são compostos por moldura de alumínio, vidro temperado,
célula fotovoltaica de silício com filamentos metálicos, material encapsulante e
material polimérico de proteção (backsheet). Os principais metais presentes nos
painéis fotovoltaicos são: alumínio, zinco, chumbo, cobre, índio, selênio, telúrio,
cádmio e prata. Tendo em vista que a reciclagem deve ser estimulada sob o ponto de
vista ambiental, e que ao mesmo tempo pode ser economicamente vantajosa sob o
aspecto econômico, o presente estudo teve como objetivo verificar a viabilidade
técnica da recuperação de prata de células fotovoltaicas empregando lixiviação ácida,
seguida da avaliação dos processos de precipitações química e eletroquímica para
avaliar suas eficiências. Para tanto, inicialmente foi determinada a composição
gravimétrica de três modelos de painéis fotovoltaicos e a concentração de metais (Ag,
Al, Pb, Cu e Fe) na células fotovoltaicas. Posteriormente, foram verificados os fatores
concentração de HNO3 (1-10M) e temperatura (25-60oC) no processo de lixiviação da
prata, utilizando o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para o
delineamento experimental. Finalmente, para as melhores condições experimentais,
verificou-se o tempo de reação ideal e a melhor forma de recuperar a prata presente
nas células fotovoltaicas testadas. Após o tratamento estatístico dos resultados,
percebeu-se que foi possível solubilizar 100% da prata contida nas células
fotovoltaicas, sendo os parâmetros otimizados: temperatura de 55oC, concentração
de HNO3 de 2,3M e tempo de reação de 2h. A precipitação química por adição de HCl,
assim como a eletroprecipitação possibilitaram a extração de mais de 99% da prata
em solução. Assim, considerando toda a rota utilizada, obteve-se a recuperação de
99,98% da prata presente nas células fotovoltaicas.
