太陽光パネルのカバーガラスから希少元素を回収：アンチモンの抽出プロセスを開発

産業技術総合研究所（産総研）は、太陽光パネルで用いられたカバーガラスの中から、希少元素「アンチモン（Sb）」を効率よく分離し回収するための技術を、中部電力と共同で開発した。今回は「水熱処理技術」を用い、廃ガラスの中から約8割のSbを抽出することに成功した。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

6時間の水熱処理で、アンチモン抽出率は約8割に

　産業技術総合研究所（産総研）は2025年9月、太陽光パネルで用いられたカバーガラスの中から、希少元素「アンチモン（Sb）」を効率よく分離し回収するための技術を、中部電力と共同で開発したと発表した。今回は「水熱処理技術」を用い、廃ガラスの中から約8割のSbを抽出することに成功した。

　太陽光パネルの受光面側を保護するために用いられるカバーガラスは、透明性を高めるため酸化アンチモン（Sb₂O₃）が添加されているという。2010年ごろから本格的な設置が始まった太陽電池モジュールだが、2030年後半には太陽光パネルが寿命を迎えるとみられている。このためカバーガラスも大量に廃棄される可能性が高い。

　研究グループは今回、カバーガラスの中から効率よくSbを分離、回収するための手法として、水熱処理技術に着目した。カバーガラスの再資源化に向けた実験では、使用済み太陽光パネルから取り外したカバーガラスを粉砕し粉末状とした。この粉末を密閉容器に入れて水と混ぜてかき回しながら、圧力容器の標準設計温度以下で1〜6時間の水熱処理を行った。

水熱処理によるカバーガラス再資源化プロセスの概要図［クリックで拡大］ 出所：産総研

　これによって得られたスラリーは、遠心分離によって「液相」と「沈殿物（粉末）」に分かれる。こうして得られた粉末について、蛍光X線（XRF）分析法によるSb抽出率の算出と、X線回折（XDR）法による生成物の同定を行った。この結果、6時間処理した後は、Sb抽出率が約8割に達した。また、水滅処理後の試料は、ケイ素を含む結晶に帰属可能な回折線が確認されており、水熱処理を経て結晶化されることが分かった。さらに、これらの回折線は処理時間が経過するとともに強度が増し、半値幅も狭くなることから結晶の成長が確認された。

水熱処理後に得られた粉末のXRF分析結果（その1）［クリックで拡大］ 出所：産総研

水熱処理後に得られた粉末のXRD測定結果（その2）［クリックで拡大］ 出所：産総研

　今回の研究成果は、産総研マルチマテリアル研究部門の三村憲一研究グループ長や若林隆太郎主任研究員、大橋文彦技術担当主幹、材料基盤研究部門の赤井智子研究部門付および、中部電力の研究者によるものである。