Recycelte Perowskit-Solarzelle wieder bei 100 Prozent Leistung
Entsorgte Rotorblätter von Windkraftanlagen, die darauf warten, dass man den Verbundstoff halbwegs effizient zerlegen oder sogar neu verwenden kann. Betagte Solarmodule, deren Effizienz stark gesunken ist und die als Elektroschrott kaum wiederverwertbar sind - wertvolle Rohstoffe hin oder her.
Das ist sicherlich kein exklusives Problem erneuerbarer Energiequellen, sondern Ausdruck unseres Wirtschaftsmodells, in welchem auch die Produktion und Vermarktung von Windkraft- und Solaranlagen nach denselben Spielregeln ablaufen. Im Grunde könnte man auch versuchen, den Stabmixer oder das Smartphone zu reparieren, meist vergebens.
Für alle Ewigkeit muss das nicht so sein, dachten sich auch Forschende der Universität von Linköping, Schweden, zu deren Projekt gerade eine Studie in Nature veröffentlicht wurde. Ziel war es, eine Solarzelle zu entwickeln, die recycelbar ist, am besten zu 100 Prozent und ganz ohne "Up"- oder "Down"-Cycling.
Sie setzten dafür auf Perowskit-Solarmodule. Deren Bestandteile gelten als vergleichsweise kostengünstig und gut verfügbar. Die Zellen sind leicht, dünn, vielseitig verwendbar und bieten eine hohe Effizienz.
Recycling perfektioniert
Nach derzeitigem Stand halten sie allerdings nicht sonderlich lang. Je besser die Effizienz, umso schneller verliert das Modul nach derzeitigem Stand seine ursprüngliche Leistung. Zudem existieren bereits Methoden zur Zerlegung solcher Zellen, allerdings mithilfe von Dimethylformamid, einem brennbaren, umweltschädlichen und potentiell krebserregenden Lösungsmittel.
Bessere Voraussetzungen kann es also kaum geben, um einen völlig anderen Recyclingprozess zu entwickeln. Und tatsächlich ist es gelungen, fast ausschließlich Wasser bei verschiedenen Temperaturen und Drücken zu nutzen, um alle Komponenten der Solarzellen zu trennen. Phosphinsäure, Natriumiodid und Natriumacetat kommen als preiswerte Beimischungen hinzu.
Insbesondere die Perowskit-Kristalle lassen sich auf diese Weise mit nahezu perfekter Reinheit wiedergewinnen, was in den Experimenten dazu führte, dass die aus Recyclingmaterial erneut zusammengesetzten Perowskit-Zellen mit der gleichen Effizienz wie das Ursprungsobjekt vor der Inbetriebnahme arbeiteten.
So könnten die benötigten Ressourcen zu fast 97 Prozent eingespart, also erneut verwendet werden. Obendrauf käme noch ein Einspareffekt durch das Recycling, der die Kosten für solche Solarmodule um bis zu ein Drittel reduzieren könnte. Recycling lohnt sich also doch.
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