Erika van Zinderen Bakker 27 januari 2023, 17:00

Betere accu’s met silicium uit gebruikte zonnepanelen

Wetenschappers in Australië zijn er in geslaagd silicium uit oude zonnepanelen te halen en om te zetten naar een materiaal dat kan worden gebruikt om betere accu’s mee te maken.

Adobe Stock zonnepanelen op een veld Silicium uit zonnecellen was tot voor kort niet herbruikbaar, doordat het tijdens het gebruik vervuild raakt. | Credits: Adobe Stock

Onderzoekers aan het Deakin University’s Institute for Frontier Materials (IFM) slaan twee vliegen in één klap. Ze zijn er in geslaagd schoon silicium uit gebruikte zonnepanelen te halen. Vervolgens is het ze gelukt het teruggewonnen silicium met een nieuwe techniek om te zetten in nanodeeltjes die kunnen worden gebruikt om goedkopere batterijen te maken met een langere levensduur.

Vervuild

Silicium in zonnepanelen zit in de zonnecellen. Die bevatten een laag met silicium-kristallen die stroom geleiden, wanneer er licht op valt. Het materiaal was tot voor kort niet herbruikbaar, doordat het tijdens het gebruik vervuild raakt. Het is de Australische onderzoekers nu gelukt het teruggewonnen silicium te zuiveren en terug te brengen tot 99 procent puur silicium. Voor dit proces zijn geen gevaarlijke chemicaliën nodig.

Vertienvoudiging van batterijcapaciteit

Het gezuiverde silicium wordt verkleind tot nanodeeltjes. Die deeltjes kunnen, gemengd met grafiet, worden gebruikt om een verbeterde batterij-anode (de minpool van een batterij) te maken. Dit kan de capaciteit van lithium-ion-batterijen vertienvoudigen. Volgens de wetenschappers is hun werkwijze de duurzaamste, goedkoopste en meest efficiënte techniek op dit gebied, die er op dit moment op de markt is.

Kostbaar materiaal

Silicium-nanodeeltjes zijn kostbaar. Nano-silicium is bijna zeventig keer zo duur als gewoon silicium. De komende jaren zullen er steeds meer zonnepanelen worden afgedankt. Door deze nieuwe techniek op grote schaal toe gaan te passen, kan de productie van silicium-nanodeeltjes worden verhoogd en de prijs verlaagd.

Meer lezen?

Opmerkelijk: Chinese bosstad die CO2 slurpt

In het bergachtige Liuzhou, een Chinese stad met zo’n 1,5 miljoen inwoners, piekt het van het groen. Het zijn geen boomtoppen die je ziet, maar de groene daken van Liuzhou Forest City. Ze moeten ’s werelds eerste ‘bosstad’ gaan helpen om CO2 uit de lucht te halen én het lokale smogprobleem op te lossen. Smogfix & CO2-slurper Het bouwproject is nog niet helemaal ten einde, maar binnenkort zal Liuzhou Forest City een thuis bieden aan 30.000 mensen, 40.000 bomen en meer dan een miljoen planten – meer dan 100 soorten. Een levendige boel dus. Het idee van het bouwproject is om te laten zien dat stadsleven en biodiversiteit prima samengaan. Het unieke ‘selling point’ van Liuzhou Forest City is zijn capaciteit om broeikasgassen uit de lucht te halen. Als een duurzame machine kan al het groen samen 10.000 ton CO2 en 57 ton microdeeltjes plastic absorberen. Die bomen en planten zetten dat om tot 900 ton zuurstof, waardoor de luchtkwaliteit wordt verbeterd. Dat is enorm van belang in de regio die bekend staat om zijn smogprobleem. Urbane oases De visuele verrijking van groen en glas strekt zich uit over 175 hectare langs de rivier de Liujiang. Er zit veel denkwerk achter – en een complete bouwfilosofie die ‘Urban Forestry’ heet, oftewel stedelijke bosbouw. In zo’n gebied zijn alle huizen, hotels en openbare ruimtes bedolven onder groene planten en bomen. De visie achter Urban Forestry is dat de unieke kenmerken van een (natuur)gebied bewust moeten worden meegenomen in bouwprojecten. Dan hoeven ecosystemen niet te leiden onder menselijke activiteiten. Liuzhou Forest City is een duidelijk voorbeeld van zo’n aanpak. Het gebouwencomplex gaat harmonieus op in de topografie van de nabijgelegen bergen. De pionier van de Urban Forestry beweging en de man achter het Liuzhou-project is de Italiaanse architect Stefano Boeri. Hij nestelde zich in ’93 al in de studeerkamer om de connectie tussen natuur en bouw nieuw leven in de blazen. Het verticale bosgebouw Bosco Verticale in Milaan werd zijn doorbraak. Sindsdien beboste hij stedelijk gebied in onder anderen Dubai, Venetië en bij ons om de hoek in Eindhoven. Liuzhou Forest City heeft alle voorzieningen van een duurzame stad.Voorbeeldstad Het duurzame verhaal van Liuzhou Forest City gaat verder dan het opvangen van CO2. De stad is zelfvoorzienend op het gebied van energie. Dat varieert van zonnepanelen op het dak tot het gebruik van aardwarmte voor binnenshuis. Het klinkt allemaal behoorlijk ‘ecopunk’, maar het normale leven gaat gewoon door in de Forest City dankzij de groene bouw van een ziekenhuis, twee scholen, werkpanden, een wegennet voor elektrische auto’s en een snelletreinverbinding met haar minder duurzame zusje, de stad Liuzhou. Alles bij elkaar moet dit ecologische ontwerp de luchtkwaliteit verbeteren, de gemiddelde temperatuur van het stedelijke hitte-eiland verlagen en de al rijke biodiversiteit van het gebied vergroten. In Nederland zijn die condities niet echt aanwezig, maar wie weet: RotterForest is nog niet uitgesloten. Ook opmerkelijk: Deze waterstofbus brengt jou en je auto van A naar BBomen die bellen als ze gekapt worden