PROJETOS

Extração do silício presente em resíduo industrial para a fabricação de painéis solares
Extraction of silicon present in industrial waste for the manufacture of solar panels

Aluno(a): Frederico Jon Campos, Pedro Gil
Prof.(a) Orientador(a): Juliana de Carvalho Izidoro
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

O rompimento da barragem de Fundão da empresa Samarco, que ocorreu no dia 5 de novembro de 2015, entre os distritos de Mariana e Ouro Preto, MG, Brasil, causou um grande impacto ambiental na região, após ter liberado resíduos tóxicos em seu entorno. Estes resíduos, por conterem elementos químicos usados em outras aplicações, podem ter outras finalidades. No início de 2018, a empresa Samarco enviou para o Colégio Dante Alighieri, uma amostra do resíduo arenoso produzido diretamente durante o processo de mineração de ferro. Essa amostra foi submetida a uma análise química e apresentou 79,3% de silício. Como a principal matéria prima das células solares é o silício, pensou-se na possibilidade de extrair esse elemento deste resíduo, purificá-lo e aplicá-lo na produção de painéis solares. Sendo assim, este trabalho consiste em desenvolver uma metodologia para extrair o silício contido no resíduo arenoso da empresa Samarco (que originariamente seria descartado em um depósito de resíduos, chamado de “barragem”), e usá-lo para a produção de energia solar, que é considerada uma energia limpa e renovável. Segundo Farias (2013), o método de lixiviação ácida é adequado para separar um elemento específico de uma mistura sólida, por isso, pretende-se utilizar esse método. A lixiviação é um processo de extração sólido-líquido que sofre a influência de parâmetros como temperatura, concentração e natureza do solvente, tempo e tamanho das partículas (Aguiar, 1989). Cada um desses parâmetros será avaliado separadamente para comparar qual o melhor método para extrair o silício contido no material, bem como avaliar a sua pureza.

Palavras-chave: resíduo arenoso, painéis solares, lixiviação ácida

Abstract

The disruption of the Samarco company's Fundão dam, which took place on November 5, 2015, between the districts of Mariana and Ouro Preto, MG, Brazil, caused a major environmental impact in the region, after releasing toxic waste in its surroundings. These residues, because they contain chemical elements used in other applications, may have other purposes. At the beginning of 2018, the company Samarco sent to Colégio Dante Alighieri, a sample of the sandy residue produced directly during the iron mining process. This sample was submitted to a chemical analysis and presented 79.3% of silicon. As the main raw material of the solar cells is silicon, it was thought to extract this element from this residue, purify it and apply it in the production of solar panels. Thus, this work consists of developing a methodology to extract the silicon contained in the sandy residue of the company Samarco (which would originally be discarded in a waste deposit, called "dam"), and use it for the production of solar energy, which is considered clean and renewable energy. According to Farias (2013), the acid leaching method is suitable for separating a specific element from a solid blend, so it is intended to use that method. Leaching is a solid-liquid extraction process that is influenced by parameters such as temperature, concentration and nature of the solvent, time and particle size (Aguiar, 1989). Each of these parameters will be evaluated separately to compare the best method to extract the silicon contained in the material, as well as to evaluate its purity.

Key-words: sandy residue, solar panels, acid leaching