Energia: batterie superperformanti con silicio recuperato da pannelli fotovoltaici

Un silicio di alta qualità consente di avere batterie più potenti, durevoli e meno costose da produrre, riducendo anche l'impatto ambientale 

ENEA, l'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile, ha recentemente brevettato un processo innovativo che mira a recuperare il silicio dai pannelli fotovoltaici a fine vita, trasformandolo in un nanomateriale innovativo per la produzione di batterie ad alta capacità e prestazioni superiori.

Questo innovativo processo non solo offre una soluzione al problema crescente dei rifiuti elettronici, ma contribuisce anche allo sviluppo di tecnologie più sostenibili e avanzate nel settore delle energie rinnovabili e delle batterie. Il silicio recuperato da pannelli fotovoltaici dismessi viene ridotto a dimensioni nanometriche attraverso un processo brevettato dall'ENEA, eliminando contemporaneamente le componenti ossidate e a bassa conducibilità elettrica.

Il risultato? Un silicio di alta qualità che, mescolato ad altri materiali, può essere impiegato per creare un nuovo tipo di anodo per batterie al litio ad elevata densità energetica. Questo significa batterie più potenti, durevoli e meno costose da produrre, rappresentando un enorme passo avanti nel campo della tecnologia delle batterie.

Ciò che rende questo brevetto particolarmente significativo è il fatto che il silicio è uno dei materiali semiconduttori più importanti per la produzione di pannelli fotovoltaici, ma la sua produzione tradizionale è estremamente energivora e dannosa per l'ambiente. Con questo processo innovativo, l'ENEA non solo risolve il problema dei rifiuti elettronici, ma fornisce anche una soluzione sostenibile per l'approvvigionamento di silicio, un materiale cruciale per molte industrie.

Maria Lucia Protopapa, ricercatrice presso il Laboratorio Materiali funzionali e tecnologie per applicazioni sostenibili del Centro Ricerche ENEA di Brindisi, sottolinea l'importanza di questa innovazione: "Attualmente il tasso di riciclo del silicio in Europa è pari a zero, e per questo è estremamente utile poterlo recuperare dai pannelli fotovoltaici dismessi e reintrodurlo in diverse filiere, offrendo una modalità sostenibile di approvvigionamento di questo prezioso materiale".

Il processo sviluppato dall'ENEA non solo offre una soluzione al problema dei rifiuti elettronici, ma potrebbe anche rivoluzionare il settore delle batterie, sostituendo la grafite, un altro materiale critico, con il silicio recuperato da pannelli fotovoltaici dismessi. Questo significa una risposta concreta alla crescente domanda di batterie con densità energetica sempre maggiore, contribuendo così alla transizione verso un'economia più sostenibile e basata sulle energie rinnovabili.

A livello pratico, il processo di recupero del silicio dai pannelli fotovoltaici dismessi prevede una serie di passaggi, tra cui la rimozione della cornice di alluminio, del vetro di protezione e dei componenti elettronici. Successivamente, attraverso un pretrattamento e la pirolisi, il silicio viene estratto e ridotto a dimensioni nanometriche, pronte per essere utilizzate nella produzione di batterie ad alte prestazioni.

Gli autori di questo innovativo brevetto dell'ENEA sono un team di ricercatori altamente qualificati, tra cui Maria Lucia Protopapa, Michele Penza, Emiliano Burresi, Daniela Carbone, Martino Palmisano, Emanuela Pesce, Giovanni Battista Appetecchi, Selene Grilli, Elena Salernitano e Dario Della Sala. Il loro lavoro rappresenta un esempio eccellente di come la ricerca scientifica e l'innovazione possano contribuire in modo significativo alla risoluzione dei problemi ambientali e alla creazione di un futuro più sostenibile per tutti.