Font: greenbiz.com
Els panells solars tenen una vida útil de 25 a 30 anys, però contenen metalls valuosos, com ara plata i coure. Amb un augment de panells caducats que s'espera aviat, estan sorgint empreses que busquen reciclar els materials reutilitzables i mantenir els panells fora dels abocadors.
A Odessa, Texas, els treballadors d'una startup anomenada SolarCycle descarreguen camions que porten panells fotovoltaics al final de la seva vida útil acabats de triar de granges solars comercials dels Estats Units. Separen els panells dels marcs d'alumini i les caixes elèctriques, després els alimenten en màquines que separen el vidre dels materials laminats que han ajudat a generar electricitat a partir de la llum solar durant aproximadament un quart de segle.
A continuació, els panells es trituren, es trituren i se sotmeten a un procés patentat que extreu els materials valuosos, principalment plata, coure i silici cristal·lí. Es vendran aquests components, així com l'alumini i el vidre de menor valor, que fins i tot poden acabar en la propera generació de plaques solars.
Aquest procés ofereix una visió del que podria passar amb un augment esperat de panells solars retirats que sortiran d'una indústria que representa la font d'energia de més ràpid creixement als EUA Avui, aproximadament el 90 per cent dels panells als EUA que han perdut la seva eficiència. per edat, o que són defectuoses, acaben a abocadors perquè aquesta opció costa una fracció de reciclar-los.
Però els defensors del reciclatge als EUA diuen que una major reutilització de materials valuosos, com ara la plata i el coure, ajudaria a impulsar l'economia circular, en la qual es redueixen els residus i la contaminació mitjançant la reutilització constant de materials. Segons un informe de 2021 del Laboratori Nacional d'Energies Renovables (NREL), el reciclatge de panells fotovoltaics també podria reduir el risc que els abocadors fugissin toxines al medi ambient; augmentar l'estabilitat d'una cadena de subministrament que depèn en gran mesura de les importacions del sud-est asiàtic; reduir el cost de les matèries primeres als fabricants solars i altres tipus; i ampliar les oportunitats de mercat per als recicladors dels EUA.
Els panells solars dels EUA que es retiraran el 2030 cobririen uns 3000 camps de futbol americà.
Per descomptat, reutilitzar panells degradats però encara funcionals és una opció encara millor. Milions d'aquests panells acaben als països en desenvolupament, mentre que altres es reutilitzen més a prop de casa. Per exemple, SolarCycle està construint una central elèctrica per a la seva fàbrica de Texas que utilitzarà mòduls renovats.
La perspectiva d'un futur excés de panells caducats està impulsant els esforços d'un grapat de recicladors solars per abordar un desajust entre l'actual acumulació de capacitat d'energia renovable per part de les empreses de serveis públics, les ciutats i les empreses privades --s'instal·len milions de panells a tot el món cada any-- i un manca d'instal·lacions que puguin manipular aquest material amb seguretat quan arriba al final de la seva vida útil, en uns 25 a 30 anys.
Segons l'últim informe trimestral de l'Associació d'Indústries d'Energia Solar i la consultora Wood Mackenzie, s'espera que la capacitat solar en tots els segments dels EUA augmenti una mitjana del 21 per cent anual del 2023 al 2027. L'augment esperat comptarà amb l'ajuda de la històrica Llei de reducció de la inflació de 2022 que, entre altres suports a les energies renovables, proporcionarà una deducció fiscal del 30 per cent per a les instal·lacions solars residencials.
L'àrea coberta per plaques solars instal·lades als EUA a partir del 2021 i que es retirarà el 2030 cobriria uns 3,000 camps de futbol americà, segons una estimació de NREL. "És una mica de malbaratament", va dir Taylor Curtis, analista legal i regulador del laboratori. Però la taxa de reciclatge de la indústria, inferior al 10 per cent, queda molt enrere de les bones previsions de creixement de la indústria.
El 2050, el valor de les matèries primeres recuperables dels panells solars podria superar els 15.000 milions de dòlars.
Jesse Simons, cofundador de SolarCycle, que dóna feina a unes 30 persones i va començar a operar al desembre, va dir que els abocadors de residus sòlids solen cobrar d'entre 1 i 2 dòlars per acceptar un panell solar, augmentant a uns 5 dòlars si el material es considera residu perillós. Per contra, la seva empresa cobra 18 dòlars per panell. Els clients estan disposats a pagar aquesta taxa perquè potser no poden trobar un abocador amb llicència per acceptar residus perillosos i assumir-ne la responsabilitat legal, i perquè volen minimitzar l'impacte ambiental dels seus panells antics, va dir Simons, un antic executiu del Sierra Club. .
SolarCycle ofereix als seus clients una anàlisi ambiental que mostra els beneficis del reciclatge de panells. Per exemple, el reciclatge d'alumini utilitza un 95 per cent menys d'energia que la fabricació d'alumini verge, que assumeix els costos d'extracció de la matèria primera, la bauxita, i després transportar-la i refinar-la.
L'empresa calcula que el reciclatge de cada panell evita les emissions de 97 lliures de CO2; la xifra augmenta a més d'1,5 tones de CO2 si es reutilitza un panell. Segons una proposta de regla de la Comissió de Borsa i Valors, les empreses públiques hauran de revelar els riscos relacionats amb el clima que probablement tinguin un impacte material en el seu negoci, incloses les seves emissions de gasos d'efecte hivernacle.
Despullat dels panells solars de la planta SolarCycle, l'alumini es ven en un pati de metall proper. El vidre es ven per només uns quants cèntims per panell per reutilitzar-lo en productes bàsics com ampolles, però Simons espera que finalment en tingui prou per vendre'n a un preu més elevat a un fabricant de plaques de panells solars noves.
Al juliol, Califòrnia només tenia una planta de reciclatge que acceptava panells solars.
El silici cristal·lí, utilitzat com a material base a les cèl·lules solars, també val la pena recuperar-se, va dir. Tot i que s'ha de perfeccionar per utilitzar-lo en futurs panells, el seu ús evita els impactes ambientals de la mineria i el processament de silici nou.
SolarCycle és una de les cinc empreses dels Estats Units catalogades per la SEIA com a capaços de proporcionar serveis de reciclatge. Segons l'Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units, la indústria encara està en la seva infància i encara està esbrinant com guanyar diners recuperant i després venent components del panell. "Els elements d'aquest procés de reciclatge es poden trobar als Estats Units, però encara no està passant a gran escala", va dir l'EPA en una visió general de la indústria.
El 2016, l'Agència Internacional d'Energies Renovables (IRENA) va preveure que a principis de la dècada de 2030, la quantitat global de panells fotovoltaics fora de servei equivaldrà a un 4 per cent del nombre de panells instal·lats. Per a la dècada de 2050, el volum de residus de panells solars augmentarà fins a almenys 5 milions de tones mètriques a l'any, va dir l'agència. S'espera que la Xina, el major productor mundial d'energia solar, hagi retirat un total acumulat d'almenys 13,5 milions de tones mètriques de panells l'any 2050, amb diferència la quantitat més gran entre les principals nacions productores d'energia solar i gairebé el doble del volum que els EUA retiraran. en aquell moment, segons l'informe IRENA.
Les matèries primeres recuperables tècnicament dels panells fotovoltaics a nivell mundial podrien tenir un valor acumulat de 450 milions de dòlars (en termes de 2016) l'any 2030, segons l'informe, aproximadament igual al cost de les matèries primeres necessàries per produir uns 60 milions de nous panells, o 18 gigawatts d'energia. capacitat de generació. L'any 2050, segons l'informe, el valor recuperable podria superar els 15.000 milions de dòlars acumulats.
De moment, però, els recicladors solars s'enfronten a importants reptes econòmics, tecnològics i normatius. Part del problema, diu Curtis de NREL, és la manca de dades sobre les taxes de reciclatge de panells, la qual cosa dificulta les possibles respostes polítiques que poden oferir més incentius als operadors de granges solars per reciclar panells al final de la seva vida útil en lloc d'abocar-los.
Un altre problema és que se sap que el procediment de lixiviació de les característiques de toxicitat, un mètode aprovat per l'EPA que s'utilitza per determinar si un producte o material conté elements perillosos que podrien filtrar-se al medi ambient, és defectuós. En conseqüència, alguns propietaris de granges solars acaben "sobregestint" els seus panells com a perillosos sense fer una determinació formal de residus perillosos, va dir Curtis. Acaben pagant més per llençar-los als abocadors autoritzats per manipular residus perillosos o per reciclar-los.
L'Agència Internacional de l'Energia va avaluar si els panells solars que contenen plom, cadmi i seleni afectarien la salut humana si s'aboquen als abocadors municipals o de residus perillosos i va determinar que el risc era baix. Tot i així, va dir l'agència en un informe del 2020, les seves troballes no constituïen un aval de l'abocament: el reciclatge, va afirmar, "mitigaria encara més" les preocupacions ambientals.
NREL està estudiant un procés alternatiu per determinar si els panells són perillosos. "Hem d'esbrinar-ho perquè sens dubte està afectant la responsabilitat i el cost per fer que el reciclatge sigui més competitiu", va dir Curtis.
Malgrat aquestes incerteses, quatre estats van promulgar recentment lleis que tracten el reciclatge de mòduls fotovoltaics. Califòrnia, que té més instal·lacions solars, permet abocar panells als abocadors, però només després que hagin estat verificats com a no perillosos per un laboratori designat, que pot costar més de 1.500 dòlars. Al juliol, Califòrnia només tenia una planta de reciclatge que acceptava panells solars.
A l'estat de Washington, una llei dissenyada per proporcionar una manera ambientalment racional de reciclar panells fotovoltaics s'ha d'implementar el juliol de 2025; Els funcionaris de Nova Jersey esperen emetre un informe sobre la gestió dels residus fotovoltaics aquesta primavera; i Carolina del Nord ha ordenat als funcionaris ambientals estatals que estudiïn la clausura de projectes solars a escala de serveis públics. (Carolina del Nord requereix que els panells solars s'eliminin com a residus perillosos si contenen metalls pesants com la plata o, en el cas dels panells més antics, crom hexavalent, plom, cadmi i arsènic).
A la Unió Europea, des de l'any 2012, els panells fotovoltaics al final de la seva vida útil es tracten com a residus electrònics segons la directiva de residus d'equips elèctrics i electrònics de la UE, coneguda com a RAEE. La directiva requereix que tots els estats membres compleixin uns estàndards mínims, però la taxa real de reciclatge de residus electrònics varia d'un país a un altre, va dir Marius Mordal Bakke, analista sènior d'investigació de proveïdors solars a Rystad Energy, una empresa d'investigació amb seu a Oslo, Noruega. . Malgrat aquesta llei, la taxa de reciclatge fotovoltaica de la UE no és millor que la taxa dels EUA, al voltant del 10 per cent, en gran part a causa de la dificultat d'extreure materials valuosos dels panells, va dir Bakke.
Però va predir que el reciclatge serà més freqüent quan el nombre de panells al final de la seva vida útil augmenti fins al punt que presenti una oportunitat de negoci, proporcionant als recicladors materials valuosos que puguin vendre. Els governs poden ajudar a accelerar aquesta transició, va afegir, prohibint l'eliminació de panells fotovoltaics als abocadors i oferint incentius com exempcions fiscals a qualsevol persona que utilitzi panells solars.
"En algun moment en el futur, veureu prou panells que s'estan retirant com per tal que haureu de començar a reciclar", va dir Bakke. "Serà rendible per si mateix independentment dels preus de les matèries primeres".
