Investigadores de la Universidad Pública de Navarra en España realizaron un análisis sobre la sostenibilidad del despliegue masivo de módulos fotovoltaicos. Los científicos estudiaron las diferentes categorías de impacto para cinco tecnologías fotovoltaicas comerciales que comprenden más del 99% del mercado actual (silicio cristalino ~94% y película delgada ~6%) y un representante de una tecnología emergente (perovskita híbrida). 125s5h

Varios análisis y comparativos condujeron a los investigadores a señalar que la electricidad solar tiene un impacto mucho menor que la electricidad de combustibles fósiles pero que la inversión en reciclaje también debería impulsar la tasa de recuperación de minerales y otros componentes de los residuos de módulos fotovoltaicos.

“El final de la vida útil de los sistemas fotovoltaicos requerirá estrategias adecuadas a nivel global cuando la gran cantidad de módulos que se han desplegado en los últimos años llegue al final de su vida operativa y deban ser desmantelados y tratados como desechos electrónicos”, sugiere el estudio.

Los expertos sugieren que se pueden considerar diferentes opciones al final de la vida útil de los sistemas fotovoltaicos: reutilización de módulos que aún entregan suficiente energía, reciclaje de módulos y recuperación de piezas o materiales, vertido o una combinación de ellos.

Según ellos, las técnicas para reciclar módulos de película delgada y silicio ya están disponibles e implementadas en varias plantas de reciclaje, pero aún con baja capacidad y bajo porcentaje de materiales recuperados. Explican que la recuperación de materias primas secundarias como el telurio, el indio, el galio y el selenio a partir del reciclaje de módulos de película delgada requiere un mayor desarrollo de procedimientos de pretratamiento que deberían ser competitivos en costos en comparación con la extracción primaria de estos elementos.

El informe afirma que se necesitan con urgencia técnicas, regulaciones y logística mejoradas para el final de la vida útil de los sistemas fotovoltaicos y más investigación y desarrollo. Estos avances pueden conducir a una retroalimentación de las estrategias de reciclaje a las líneas de fabricación originales que deberían incorporar enfoques de "diseño para el reciclaje" que reduzcan los impactos al final de la vida útil y maximicen la recuperación de materiales y componentes.

Fabricación: Independencia necesaria

Según el estudio, China tiene la mayor parte de la producción en seis de los siete minerales seleccionados para el estudio (la producción de plata, encabezada por México es la única excepción), y también domina la cadena de valor para la fabricación de módulos fotovoltaicos, con un fuerte dominio en las tres principales etapas: producción de lingotes de silicio, fabricación de obleas y células y fabricación de módulos.

Por lo tanto, los científicos afirman que la confrontación con China aumentará los riesgos y recomiendan encarecidamente la colaboración científica y tecnológica. “Además, otros países, y especialmente Europa, deberían considerar desarrollar (nuevamente) capacidades de fabricación para recuperar parte de la cadena de valor para la producción de módulos fotovoltaicos, que puede comprender todo el ciclo desde los lingotes de silicio cristalino hasta la fabricación de módulos para cubrir, al menos en parte, la futura instalación de capacidad en Europa”, sostienen.

La capacidad ya instalada y el despliegue estimado de la capacidad futura que llegará al final de su vida útil dentro de tres décadas requiere un enfoque global para abordar la etapa de desmantelamiento de los módulos fotovoltaicos. Idealmente, según el informe, todos los módulos fotovoltaicos deberían reciclarse, pero la capacidad de reciclaje real está muy por debajo de la capacidad requerida, y aunque existe un importante esfuerzo de investigación (y registros de patentes) para el reciclaje de tecnología fotovoltaica, el valor de los materiales recuperados aún no cubre el costo. de una ruta de reciclaje eficaz.

Los científicos concluyen que, respecto a la debilidad real de la etapa de fin de vida de los sistemas fotovoltaicos, tanto a nivel científico fundamental como a nivel industrial aplicado, el conocimiento científico avanza de forma constante pero lenta.

Por otro lado, a nivel de capacidad industrial, se requieren más instalaciones para el desmantelamiento de módulos; y luego, ya sea in situ o en otros sitios especializados a los que se puedan enviar las piezas desmanteladas para su posterior tratamiento, habrá que construir instalaciones para incrementar la recuperación de elementos y especialmente el reciclaje de vidrio.