SlideShare a Scribd company logo

Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto

Prizztech
Prizztech

Aurinkopaneelien kierrätys

1 of 17
Download to read offline
Sanna-Mari Nevala
Metallifoorumi III, 13.12.2016
Porin yliopistokeskus
Aurinkopaneelien kierrätys
Aurinkopaneelien
virrankeräysnauhojen
sähkökemiallisen pinnoituksen
liiketoimintamahdollisuudet
Aurinkoenergia ja kestävä kehitys
• Aurinkopaneelit sisältävät kriittisiä ja
vaarallisia metalleja.
• Aurinkokennojen tuotanto kuluttaa
runsaasti energiaa.
• Kierrätysratkaisuja ei vielä ole!
Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016
1
Virrankeräysnauha
Lähde: Yang et al. Kao.2014
Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016
2
Tehokkaammat lyijyttömät
virrankeräysnauhat
• Vismuttitina-pinnoitus
• Bi52Sn48
• Tehokkuuden
parantaminen
urituksella
Lähde: Luvata
Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016
3
Laitteisto ja menetelmät
• Elektrolyysikenno
• Katodi: Kuparilanka
(virrankeräysnauha)
• Anodi: Platina
• Referenssielektrodi:
SSE (Hg/Hg2SO4)
Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016
4

Recommended

tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistotutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto
tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Prof. Mari Lundström, Aalto yliopisto
Prof. Mari Lundström, Aalto yliopistoProf. Mari Lundström, Aalto yliopisto
Prof. Mari Lundström, Aalto yliopistoPrizztech
 
Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoMiamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätysSanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätys
Sanna-Mari Nevala/ Aurinkopaneelien kierrätysPrizztech
 
Elastomeerit ja nanotäyteaineet Turku Materials seminar 25 May 2016
Elastomeerit ja nanotäyteaineet Turku Materials seminar 25 May 2016Elastomeerit ja nanotäyteaineet Turku Materials seminar 25 May 2016
Elastomeerit ja nanotäyteaineet Turku Materials seminar 25 May 2016Business Turku
 
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoTutkija Severi Ojanen, Aalto yliopisto
Tutkija Severi Ojanen, Aalto yliopistoPrizztech
 

More Related Content

More from Prizztech

Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikkaTopi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikkaPrizztech
 
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätysSeveri Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätysPrizztech
 
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissaAntti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissaPrizztech
 
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaArto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaPrizztech
 
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionMari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionPrizztech
 
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessäMiamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessäPrizztech
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdOlli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdPrizztech
 
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoProfessori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoPrizztech
 
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoTutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Kenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqKenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqPrizztech
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousPrizztech
 
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPetri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPrizztech
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaRisto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaPrizztech
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoPrizztech
 
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluProfessori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluPrizztech
 
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoTopi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoPrizztech
 

More from Prizztech (20)

Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikkaTopi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
Topi Tirronen/ Pyrometallurgia ja termodynamiikka
 
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätysSeveri Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
Severi Ojanen/ Mekaaninen kierrätys
 
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissaAntti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa
Antti Porvali/ Harvinaiset maametallit akuissa
 
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmastaArto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
Arto Kotipelto/ Tekes/ Kiertotalouden mahdollisuudet Tekesin näkökulmasta
 
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and CorrosionMari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
Mari Lundström/ Hydrometallurgy and Corrosion
 
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessäMiamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
Miamari Aaltonen/ Hydrometallurgia akkujen kierrätyksessä
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
 
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin LtdOlli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
Olli Virtanen, Director Operations, Hacklin Ltd
 
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopistoProfessori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
Professori Rodrigo Serna, Aalto yliopisto
 
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopistoTutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
Tutkija Miamari Aaltonen, Aalto yliopisto
 
Kenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, CrisolteqKenneth Ekman, Crisolteq
Kenneth Ekman, Crisolteq
 
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalousMETYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
METYK - Metallialan ympäristö ja kiertotalous
 
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden HarjavaltaPetri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
Petri Latostenmaa, Boliden Harjavalta
 
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopistoTutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Tutkija Topi Tirronen, Aalto yliopisto
 
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energiaRisto Ryymin, Jyväskylän energia
Risto Ryymin, Jyväskylän energia
 
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopistoTutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
Tutkija Antti Porvali, Aalto yliopisto
 
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakouluProfessori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
Professori Pekka Taskinen, Kemian tekniikan korkeakoulu
 
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopistoTopi Tirronen, Aalto yliopisto
Topi Tirronen, Aalto yliopisto
 

Tutkija Sanna-Mari Nevala, Aalto yliopisto

  • 1. Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III, 13.12.2016 Porin yliopistokeskus Aurinkopaneelien kierrätys
  • 3. Aurinkoenergia ja kestävä kehitys • Aurinkopaneelit sisältävät kriittisiä ja vaarallisia metalleja. • Aurinkokennojen tuotanto kuluttaa runsaasti energiaa. • Kierrätysratkaisuja ei vielä ole! Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 1
  • 4. Virrankeräysnauha Lähde: Yang et al. Kao.2014 Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 2
  • 5. Tehokkaammat lyijyttömät virrankeräysnauhat • Vismuttitina-pinnoitus • Bi52Sn48 • Tehokkuuden parantaminen urituksella Lähde: Luvata Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 3
  • 6. Laitteisto ja menetelmät • Elektrolyysikenno • Katodi: Kuparilanka (virrankeräysnauha) • Anodi: Platina • Referenssielektrodi: SSE (Hg/Hg2SO4) Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 4
  • 7. Haasteet • Tinalla ja vismutilla on suuri tasapainopotentiaaliero: – Bi3+/Bi: - 320 mV vs. SSE – Sn2+/Sn: - 780 mV vs. SSE – Sn2+/ Sn4+: - 490 mV vs. SSE 2Bi3+ + 3Sn  2Bi + 3Sn2+ Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 5
  • 8. Liuos 1 Bi2O3 (M) HClO4 (M) 0,05 6,5 0,01 1,6 DTPA (M) NH3 (M) 0,3 1,5 0,08 1,3 Lähde: Sadana et al. 1986 SnSO4 (M) H2SO4 (M) 0,02 2,5 0,006 0,2 • Typpipuhallus • Matalampia virrantiheyksiä Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 6
  • 9. Liuos 1 tuloksia (1/2) Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 Cu (p-%) Sn (p-%) Bi (p-%) Yhteensä 1 0,6 1,7 97,7 100 2 0,5 1,9 97,6 100 3 0,4 1,4 98,3 100 4 0,5 1,6 97,9 100 7
  • 10. Liuos 1 tuloksia (2/2) Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 Cu (p-%) Sn (p-%) Bi (p-%) Yhteensä 1 0,6 1,7 97,7 100 2 0,5 1,9 97,6 100 3 0,4 1,4 98,3 100 4 0,5 1,6 97,9 100 Cu (p-%) Sn (p-%) Bi (p-%) Yhteensä 1 0 0,5 98,5 100 2 0 0,6 99,4 100 3 0,02 0,5 99,5 100 4 0,3 0,5 99,2 100 8 2Bi3+ + 3Sn  2Bi + 3Sn2+
  • 11. Liuos 2 Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi II 20.9.2016 Lähde: Heong et al. 2012 • Matalammat virrantiheydet • Lisäaineen käyttö • SnSO4 konsentraatio SnSO4 (M) Bi(NO3)3 (M) H2SO4 (M) X 0,02 1,9 9
  • 12. Liuos 2 tuloksia (1/3) Cu p-% Sn p-% Bi p-% Yhteensä 1 4,7 1,1 94,3 100 2 5,2 0,9 93,9 100 3 5,0 0,8 94,2 100 4 12,7 1,2 86,1 100 5 5,7 1,1 93,2 100 Koeolosuhteet: SnSO4 0,3 M 0,4 mA/cm2 Typpipuhallus 2 h Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 10
  • 13. Liuos 2 tuloksia (2/3) Cu p-% Sn p-% Bi p-% Yhteensä 1 1,2 2,6 96,2 100 2 0,5 2,7 96,8 100 3 1,2 2,6 96,2 100 4 0,7 2,3 97,0 100 5 1,6 3,9 94,5 100 Koeolosuhteet: SnSO4 0,4 M 1 mA/cm2 Typpipuhallus 2 h Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi III 13.12.2016 11
  • 14. Liuos 2 tuloksia (3/3) Cu p-% Sn p-% Bi p-% Yhteensä 1 6,0 17,5 76,6 100 2 10,3 4,2 85,4 100 3 17,3 6,0 76,6 100 4 14,2 7,1 78,7 100 Koeolosuhteet: SnSO4 0,3 M 0,5 mA/cm2 15 min Hydrokinoni Lähde: Goh et al. 2013 12
  • 15. Jatkosuunnitelmat • Liuos 2 kokeita lisää hydrokinonin kanssa – Typpipuhallus – Liuoskonsentraatioiden optimointia • Aurinkopaneelimurskan kierrätys mahdollisuudet Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi II 20.9.2016 13 Lähde: Kuusakoski
  • 16. Liiketoimintamahdollisuudet • Lyijyttömät ja tehokkaammat virrankeräysnauhat • Aurinkopaneelimurskan käsittely kuparintuotannossa • EVA:n korvaaminen Sanna-Mari Nevala Metallifoorumi II 20.9.2016 14