பழைய சூரிய பலகை சிலிக்கானை உயர்மதிப்பு பீங்கானாக மாற்றிய தென் கொரியா

பயன்பாட்டு காலம் முடிந்த சூரிய மின் (பிவி) பலகைகளில் இருந்து மீட்கப்படும் சிலிக்கானை, சிலிக்கான் நைட்ரைடு எனும் உயர்மதிப்பு பீங்கானாக மாற்றும் முறையை தென் கொரிய ஆய்வுக் குழு உருவாக்கியுள்ளது. இது வலிமை, வெப்ப நிலைத்தன்மை, தேய்மான எதிர்ப்பு காரணமாக வாகனத் துறை, விமானத் துறை, மின்னணுவியல், மருத்துவம், எரிசக்தி துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாங்கள் அறிந்தவரை, உண்மையான பயன்பாட்டு காலம் முடிந்த பிவி பலகைகளில் இருந்து மீட்கப்பட்ட சிலிக்கானை சிலிக்கான் நைட்ரைடாக மாற்றும் முதல் நிரூபணம் இதுவே என்று தொடர்பு ஆசிரியர் ஜின்-சியோக் லீ கூறினார். இதை அவர் பிவி மேகசின் இதழிடம் தெரிவித்தார்.

பயன்பாட்டு காலம் முடிந்த ஒரு சன்டெக் சூரிய பலகையை குழு பயன்படுத்தியது. இதில் 54 சிலிக்கான் செல்கள் இருந்தன. கண்ணாடி, சட்டகம், பின்புற தாள் ஆகியவற்றை அகற்றியபின், பொருளை அரைத்து, பல்வேறு அரைப்பு வேகங்கள் அசுத்தங்களை அகற்றுவதை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதை சோதித்தனர். மீட்கப்பட்ட சிலிக்கான் பின்னர் இரு கட்ட அமில சுத்திகரிப்பிற்கு உட்படுத்தப்பட்டது. அலுமினியம், தாமிரம், தகரம், ஈயத்தை அகற்ற 20 நிமிடம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்திலும், வெள்ளியை கரைக்க 30 நிமிடம் நைட்ரிக் அமிலத்திலும் இதை ஊற வைத்தனர். பின்புற தாளில் இருந்த டைட்டானியம் டை ஆக்சைடை அகற்ற வண்டல் படிதல் முறையையும் பயன்படுத்தினர். சுத்திகரிக்கப்பட்ட தூளை நைட்ரஜன்-ஹைட்ரஜன் சூழலில் முதலில் 1,350°C-இல் ஒரு மணி நேரமும், பின்னர் 1,450°C-இல் 10 நிமிடமும் சூடேற்றி, சிலிக்கான் நைட்ரைடாக மாற்றினர்.

அரைப்பு வேகம் அசுத்த அகற்றலை பெரிதும் பாதித்ததை ஆய்வாளர்கள் கண்டறிந்தனர். 800 ஆர்பிஎம்-இல் கடும் துகள் திரட்சி காரணமாக, அமில சுத்திகரிப்பிற்குப் பின் மீதமிருந்த அலுமினியம் அளவு 4,290 பிபிஎம் ஆக இருந்தது. 400 ஆர்பிஎம்-இல் இது வெறும் 189 பிபிஎம் மட்டுமே. 99.95% தூய்மை எட்டிய அதிக தூய்மையான தூள், 400 ஆர்பிஎம் தொகுதியில் இருந்தே கிடைத்தது. “ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான வண்டல் படிதல் முறையின் திறன் எங்களை ஆச்சரியப்படுத்தியது” என்று லீ கூறினார்.

ஆய்வக நிரூபண கட்டத்தில் இருந்து நடைமுறை, அளவிடத்தக்க செயல்முறைக்கு நகர்வதே அடுத்த கட்டம் என்று லீ கூறினார். பயன்பாட்டு காலம் முடிந்த பலகைகளை அவை உருவாகும் இடத்திற்கு அருகிலேயே செயலாக்கும் நடமாடும் மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்க, தென் கொரிய பிவி மறுசுழற்சி நிறுவனமான வோன்க்வாங் எஸ்&டி-உடன் இணைந்து குழு பணியாற்றுகிறது. வழக்கமான மையப்படுத்தப்பட்ட மறுசுழற்சியுடன் ஒப்பிடும்போது, இது போக்குவரத்து செலவை சுமார் 30% ஆலும், கரிம உமிழ்வை 10% க்கும் மேலாகவும் குறைக்கும் நோக்கம் கொண்டதாக லீ தெரிவித்தார்.