Le opportunità del riciclaggio dei pannelli solari

Fonte: greenmatch.co.uk

Il settore dell'energia sta vivendo un cambiamento radicale ed è più che evidente il graduale passaggio all'approvvigionamento energetico rinnovabile. Tuttavia, non tutto ciò che sembra sostenibile rimane tale alla fine del suo ciclo di vita. Almeno questa è la preoccupazione più comune per quanto riguarda i pannelli solari fotovoltaici (PV). Sono una fonte di energia sostenibile, dipendente solo dalla radiazione solare e in grado di fornire elettricità alle nostre case. Tuttavia, cosa succede ai pannelli solari quando non funzionano in modo efficiente? Esplora il loro viaggio attraverso il processo di riciclaggio nell'infografica qui sotto:

La vita dei pannelli solari

Quanto durano i pannelli solari? Una domanda che la maggior parte delle persone ha in mente quando si considerano i pannelli solari. Secondo gli studi, l'aspettativa di vita dei pannelli solari è di circa 30 anni prima della disattivazione.

Durante la vita dei pannelli fotovoltaici, potrebbe verificarsi una diminuzione del 20% della capacità di potenza. Tra i primi 10-12 anni, la diminuzione massima dell'efficienza è del 10% e del 20% quando si raggiungono i 25 anni. Queste cifre sono garantite dalla maggior parte dei produttori.

Tuttavia, l'esperienza mostra che, in realtà, l'efficienza scende solo dal 6 all'8% dopo 25 anni. La durata dei pannelli solari potrebbe quindi essere molto più lunga di quanto dichiarato ufficialmente. La durata di vita dei pannelli fotovoltaici di alta qualità può raggiungere anche i 30-40 anni, ed essere ancora funzionante in seguito, anche se con efficacia decrescente.

Smaltimento dei pannelli solari

Dal punto di vista normativo, i rifiuti di pannelli fotovoltaici rientrano ancora nella classificazione generale dei rifiuti. Esiste un'unica eccezione a livello UE, dove i pannelli fotovoltaici sono definiti come la direttiva sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE). La gestione dei rifiuti dei pannelli fotovoltaici è quindi regolata da questa direttiva, in aggiunta ad altri quadri legali.

I produttori di celle solari sono tenuti per legge a soddisfare specifici requisiti legali e standard di riciclaggio al fine di garantire che i pannelli solari non diventino un onere per l'ambiente. Fu allora che iniziarono ad emergere le tecnologie per riciclare i pannelli solari.

I produttori di fotovoltaico hanno collaborato con istituzioni governative e hanno escogitato alcuni modi per affrontare i rifiuti solari.

Rifiuti del pannello solare

Infatti, se non si mettessero in atto processi di riciclo, entro il 2050 ci sarebbero 60 milioni di tonnellate di pannelli fotovoltaici sprecati nelle discariche; poiché tutte le celle fotovoltaiche contengono una certa quantità di sostanze tossiche, questo diventerebbe davvero un modo non sostenibile di approvvigionarsi di energia.

Esistono due tipi principali di pannelli solari, che richiedono approcci di riciclaggio diversi. Entrambi i tipi, a base di silicio e a base di film sottile, possono essere riciclati utilizzando processi industriali distinti. Attualmente, i pannelli a base di silicio sono più comuni, anche se ciò non significa che non ci sarebbe un grande valore nei materiali delle celle a base di film sottile.

Gli studi di ricerca condotti sul tema del riciclaggio dei pannelli solari hanno portato a numerose tecnologie. Alcuni di essi raggiungono persino un'efficienza di riciclaggio sorprendente del 96%, ma l'obiettivo è quello di alzare l'asticella in futuro.

Riciclaggio di pannelli solari a base di silicio

Il processo di riciclaggio dei pannelli fotovoltaici a base di silicio inizia con lo smontaggio del prodotto vero e proprio per separare le parti in alluminio e vetro. Quasi tutto (95%) del vetro può essere riutilizzato, mentre tutte le parti metalliche esterne sono utilizzate per rimodellare i telai delle celle.

I materiali rimanenti vengono trattati a 500°C in un'unità di trattamento termico per facilitare il legame tra gli elementi della cella. A causa del calore estremo, la plastica incapsulante evapora, lasciando le celle di silicio pronte per essere ulteriormente lavorate. La tecnologia di supporto garantisce che nemmeno questa plastica venga sprecata, quindi viene riutilizzata come fonte di calore per ulteriori lavorazioni termiche.

Dopo il trattamento termico, l'hardware verde viene separato fisicamente. L'80% di questi può essere facilmente riutilizzato, mentre il resto viene ulteriormente raffinato. Le particelle di silicio, chiamate wafer, vengono asportate mediante acido. I wafer rotti vengono fusi per essere riutilizzati per la produzione di nuovi moduli di silicio, con un tasso di riciclaggio dell'85% del materiale in silicio.

Riciclaggio di pannelli solari a film sottile

In confronto, i pannelli a base di film sottile vengono lavorati in modo più drastico. Il primo passo è metterli in un trituratore. Successivamente, un mulino a martelli assicura che tutte le particelle non siano più grandi di 4-5 mm, che è la dimensione in cui la laminazione che tiene insieme i materiali interni si rompe e quindi può essere rimossa. Contrariamente ai pannelli fotovoltaici a base di silicio, la sostanza rimanente è costituita da materiale sia solido che liquido. Per separarli si utilizza una coclea rotante, che mantiene sostanzialmente in rotazione le parti solide all'interno di un tubo, mentre il liquido gocciola in un contenitore.

I liquidi passano attraverso un processo di precipitazione e disidratazione per garantire la purezza. La sostanza risultante passa attraverso la lavorazione del metallo per separare completamente i diversi materiali semiconduttori. Quest'ultimo passaggio dipende dall'effettiva tecnologia utilizzata nella produzione dei pannelli; tuttavia, in media viene riutilizzato il 95% del materiale semiconduttore.

Le materie solide sono contaminate dai cosiddetti materiali intercalari, che hanno una massa più leggera e possono essere rimossi attraverso una superficie vibrante. Infine, il materiale passa attraverso il risciacquo. Ciò che rimane è vetro puro, risparmiando il 90% degli elementi in vetro per una facile ri-produzione.

I vantaggi futuri della gestione dei rifiuti solari

Ora che sappiamo che i pannelli solari possono essere riciclati, la domanda è quali altri vantaggi porta all'economia, se ce ne sono. Ovviamente, sarà necessario istituire un'adeguata infrastruttura di riciclaggio dei pannelli solari per gestire i grandi volumi di moduli fotovoltaici che verranno smaltiti nel prossimo futuro. Una volta che questo sarà a posto, assisteremo a diversi fattori positivi e nuove opportunità all'interno dell'economia.

Non solo il riciclaggio del fotovoltaico creerà più opportunità di lavoro verde, ma anche circa 11 miliardi di sterline di valore recuperabile entro il 2050. Questo afflusso consentirà di produrre 2 miliardi di nuovi pannelli senza la necessità di investire in materie prime. Ciò significa che ci sarà la capacità di produrre circa 630 GW di energia solo dal riutilizzo di materiali precedentemente utilizzati.

Grazie al costante calo dei prezzi dell'energia solare, sempre più famiglie e aziende scelgono di investire in sistemi di energia solare. Di conseguenza, emergeranno ancora più opportunità economiche nel settore del riciclaggio delle celle solari.