| 研究課題/領域番号 |
18K11722
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| 研究機関 | 都城工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
岩熊 美奈子 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00342593)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 太陽光パネル / 溶媒抽出 / 含浸樹脂 / 有価金属回収 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は太陽光パネルの大量廃棄時代に備え、今後大きな問題となる課題に取り組む。まず第１に、現在困難である湿式によるガラスとＣＩＧＳ膜の分離を行う。廃棄される太陽光パネルは経年劣化によりガラスのひび割れ、汚れなどが考えられるためまず洗浄を行い、その後にカバーガラスとＣＩＧＳ膜の分離を行う。カバーガラスとＣＩＧＳ膜の間には高分子接着剤であるＥＶＡポリマーが塗布されている。この接着剤を溶解もしくは物理的にはがすことができれば、純度の高いガラスとＣＩＧＳ膜を得ることができる。
第２に、ＣＩＧＳ膜内のセレンや混入した亜鉛や鉛の分離回収を行う。セレン、亜鉛や鉛は環境汚染物質であり不法投棄された場合、環境中に溶出することで土壌汚染や水質汚染につながる。ゆえにこれらの有害金属は太陽光パネルが回収された際に取り除くことが必須の金属である。
太陽光パネルからカバーガラスを取り外す行程を湿式にて行う。カバーガラスとＣＩＧＳ膜は再利用の対象としているためなるべく価値を落とさずに取り外したい。そこで、ガラスとＣＩＧＳ膜の間にあるＥＶＡ接着剤を取り除くための溶剤選択について本年度は検討を繰り返した。溶剤は環境保全の観点から無機酸もしくは無機アルカリを用いて行った。そのためには酸、アルカリの濃度条件を模索したが、良好な結果は得られなかった。引き続き、次年度以降も検討を行う。
太陽光パネルに含まれる、有害な金属の抽出実験を行った。本年度はガリウムとインジウムについて検討した。チオグリコシアネートを配位子とした抽出剤および抽出剤含浸樹脂の両方において抽出しないことが分かった
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
ソーラーパネルの剥離剤の検討については、環境保全の観点から有機溶剤の使用を避けていたが全く剥離されることがなかった。ＥＶＡ接着剤を溶解させるには有機溶剤の使用は不可欠である知見を得た。
また、パネルに含まれる有価金属の分離については再検討を行う必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
ソーラーパネルの剥離剤の検討については、環境保全の観点から有機溶剤の使用を避けていたが全く剥離されることがなかった。次年度以降においては有機溶剤の使用を視野にいれて強制的でも剥離を試みる。
また、パネルに含まれる有価金属の分離については再検討を行う必要がある。2-ethylhexylthioglycolateを抽出剤として使用した。カルボニル基とチオール基を有しており、カルボニル基の酸素原子が配位子として働いた場合、硬い酸に分類される金属が、チオール基の硫黄原子が配位子として働いた場合軟らかい酸に分類される金属が抽出できると考えたが、今後は他の配位子を検討する必要がある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は既存の抽出剤や試薬を用いて実験を行ったため、支出が少なくなった。Ｒ2年度は機器を多用する実験に切り替えるため使用額が増えると予想される
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