메커니컬 실 제조공정에서 폐패널 실리콘 재활용의 전과정 평가

신병철; 장근용; 최준철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 신병철 ((주)그린컨테크) 장근용 ((주)플러스매니저) 최준철 (드림마이닝(주))

저널정보: 한국폐기물자원순환학회 한국폐기물자원순환학회지 한국폐기물자원순환학회지 제40권 제1호

발행연도: 2023.2

수록면: 82 - 91 (10page)

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In this study, an environmental evaluation of a mechanical seal manufacturing process involving recycled silicon from end-of-life PV panels was conducted using the life cycle assessment (LCA) approach. The β-phase silicon carbide (β- SiC), which was synthesized from recycled silicon and carbon through a direct carbonization method, exhibited a high crystallite size range of 18 ~ 21 μm and purity of 99.9%, suggesting its suitability as a raw material for the manufacture of mechanical seals. The wet method of fine grinding and mixing of raw materials was improved to a dry method without using a solvent. Global warming emissions and photochemical oxidants were decreased from 40 to 27.6 kg-CO2/kg-SiC and 2.23 to 0.124 kg-C2H4/kg-SiC, corresponding to decreasing rates of 31.1 and 94.5%, respectively, following the mixing of ground SiC with carbon (C) and the improvement of β-SiC granulation using a dry method. Whereas recycling Si of end-of-life PV panels reduced the resource depletion- and global warming-associated environmental impacts by 61.9 and 64.1%, respectively. On the other hand, weight analysis showed a reduction of the overall environmental impacts by 54.3%, while those related to resource depletion, global warming, and photochemical oxidant formation were reduced by 40.8, 35.7, and 19.4%, respectively, even though only the global warming potential (GWP) exhibited very high values in the characterization results. The obtained results demonstrated the contributions of electricity consumption during the β-SiC synthesis process and high-temperature calcination to global warming. Moreover, SiC chunk results in resource depletion and global warming, while hydrogen peroxide generates photochemical oxidants. The LCA analysis was useful in this study for quantitatively assessing the effects of the improved environmental impacts. Recycling SiC from end-of-life PV panels could be a valuable approach to ensuring sustainable development due to the low carbonization and clean manufacturing process.

#없음 #PV panel #Silicon #Mechanical seal #Life cycle assessment #Global warming

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