Gloanțe de muschetă vechi de secole devin sursă pentru energia verde: un compus toxic esențial, obținut din acestea

Cercetătorii din domeniul materialelor din Germania afirmă că au transformat deșeuri toxice vechi de secole într-o materie primă pentru energia solară de nouă generație, reciclând gloanțe de muschetă din secolele al XVI-lea și al XVII-lea în iodură de plumb de înaltă puritate, utilizată la celulele solare din perovskit, transmite Gizmodo.

„Deșeurile toxice vechi pot deveni o resursă pentru energia curată”, a declarat fizicianul Ian Marius Peters.

Echipa de la Centrul de Cercetare Jülich din Erlangen a cumpărat de pe eBay fragmente de gloanțe de muschetă puternic contaminate și le-a ales intenționat ca „materie primă model extrem de provocatoare”, pentru a testa procesul lor în condiții extreme. Gloanțele, corodate de secole de oxidare și pline de reziduuri de carbon și impurități metalice, au fost topite și remodelate în electrozi, care au devenit punctul de plecare pentru o nouă metodă de rafinare electrochimică.

În prima etapă, doi electrozi realizați din gloanțele de plumb topite au fost scufundați într-o soluție de acetonitril conținând iod dizolvat, în timp ce un curent electric trecea prin baie. Această configurație a produs iodură de plumb de culoare galben-muștar, cu o puritate remarcabil de ridicată, utilizând relativ puține substanțe chimice și generând mai puține ape uzate contaminate cu plumb decât metodele convenționale de rafinare. Peters a declarat că dispozitivele solare rezultate erau „statistic indistincte de dispozitivele fabricate cu precursori comerciali 5N”, referindu-se la materialul cu o puritate de 99,999%.

În a doua etapă, iodura de plumb purificată a fost transformată în cristale de perovskit prin cristalizare la temperatură inversă — o tehnică contraintuitivă, care folosește căldura în loc de răcire pentru a stimula formarea cristalelor. Celulele solare construite din aceste cristale au atins o eficiență de conversie a energiei de aproximativ 21%, comparabilă cu cea a multor dispozitive comerciale din perovskit, chiar dacă materialul de pornire provenea din deșeuri puternic contaminate.

Celulele de perovskit de top din laboratoare, fabricate din materii prime imaculate, pot depăși o eficiență de 27%, iar dispozitivele tandem perovskit-siliciu au atins aproximativ 36%.

Autorii prezintă abordarea lor ca o modalitate de a valorifica „aproximativ 30–40% din deșeurile de plumb” care rămân nefolosite la sfârșitul ciclului de viață industrial. Ei susțin posibilitatea unei aprovizionări durabile cu plumb în domeniul fotovoltaicelor, menționând că milioane de tone de plumb circulă deja în fluxuri de deșeuri subutilizate, în loc să fie reintegrate în cicluri de producție active.

Perovskitele pe bază de plumb au rămas cele mai eficiente și adaptabile versiuni ale acestei familii mai largi de materiale, iar cercetătorii le consideră candidați promițători pentru tehnologii solare ușoare, flexibile și chiar asemănătoare țesăturilor.