I pannelli solari sono stati pubblicizzati in tutto il mondo come un'arma importante per ridurre le emissioni di carbonio, ma si degradano e diventano gradualmente meno efficienti. Dopo circa 25-30 anni, spesso è più conveniente sostituirli con altri nuovi.
Secondo gli esperti, miliardi di pannelli dovranno essere smaltiti e sostituiti.
Quanti pannelli solari devono essere riciclati?
Nel 2016, l'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA) ha previsto che entro i primi anni del 2030, il numero di pannelli fotovoltaici ritirati a livello globale sarebbe stato pari a circa il 4% del numero di pannelli installati. Entro il 2050, la quantità di rifiuti di pannelli solari aumenterà fino a raggiungere almeno 5 milioni di tonnellate all'anno, secondo l'agenzia. Il valore globale cumulativo delle materie prime che potrebbero essere tecnicamente recuperate dai pannelli fotovoltaici potrebbe raggiungere i 450 milioni di dollari (in termini di 2016), equivalenti al costo delle materie prime necessarie per produrre circa 60 milioni di nuovi pannelli o 18 GW di capacità di generazione. Secondo il rapporto, entro il 2050 il valore cumulativo recuperabile potrebbe superare i 15 miliardi di dollari.
Gli esperti di energia chiedono ai governi di intervenire con urgenza per evitare un'incombente catastrofe ambientale globale.
Ute Collier, vicedirettore dell'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA), afferma: "Entro il 2050, questa sarà una montagna di rifiuti, a meno che non creiamo subito delle catene di riciclaggio".
"Stiamo producendo sempre più pannelli solari - il che è fantastico - ma cosa faremo con i rifiuti?".
Di cosa sono fatti i pannelli solari?
I pannelli solari sono come panini.
1. La cella solare è al centro. Circa il 90% dei pannelli solari commerciali utilizza il silicio come semiconduttore per convertire l'energia luminosa in elettricità. Sottili strisce di metallo (di solito argento) attraversano la superficie dei cristalli di silicio in ogni cella e trasportano la corrente nel cablaggio in rame del pannello.
2. La cella solare è incapsulata in una barriera protettiva, di solito un materiale incapsulante di plastica trasparente chiamato EVA. La parte superiore è ricoperta da un altro strato di vetro e anche la parte posteriore è ricoperta di EVA. Il tutto è circondato da un telaio in alluminio.
Questa struttura a strati protegge le celle dagli elementi naturali e lascia passare la luce solare, ma può essere difficile da smontare quando i pannelli raggiungono la fine della loro vita utile.
Quali parti di un pannello solare possono essere riciclate?
Panoramica sul riciclaggio:
1. La tecnologia solare al silicio cristallino rappresenta la maggior parte della quota di mercato dei pannelli solari. Questo tipo di pannello è costituito da un telaio in alluminio, vetro, fili di rame, uno strato polimerico e un backsheet, celle solari in silicio e una scatola di giunzione in plastica. Lo strato polimerico sigilla il pannello dalle intemperie, ma può rendere difficile il riciclaggio e la rimozione del pannello, poiché di solito sono necessarie temperature elevate per allentare l'adesivo.
2. Molti componenti possono essere riciclati. In un tipico modulo solare cristallino sono presenti componenti come vetro, polimeri, la cella solare stessa, rame, alluminio e tracce di altri metalli. Il 75% del peso totale è costituito dal vetro, seguito dai polimeri con il 10% e dall'alluminio con l'8%. Sono presenti tracce di argento, piombo e stagno.
3. Altri materiali presenti nella cella solare possono essere più difficili da riciclare. L'argento e il rame interno sono componenti preziosi, ma i pannelli contengono in genere quantità molto ridotte di questi materiali. Nei pannelli solari possono essere presenti anche metalli tossici come il piombo e il cadmio.
4. I pannelli solari possono contenere materiali critici tra cui alluminio, stagno, tellurio e antimonio, oltre a gallio e indio in alcuni moduli a film sottile.
5. Altri componenti di un impianto solare possono essere gli inverter, i rack e i sistemi di backup delle batterie, anch'essi riciclabili. Gli inverter possono essere riciclati con i rifiuti elettronici, mentre i rack possono essere riciclati con rottami metallici simili.
Processo di riciclaggio dei pannelli solari:
Il riciclaggio del fotovoltaico si divide in tre fasi principali: (1) stratificazione, (2) separazione dei materiali e (3) estrazione e purificazione dei materiali. I pannelli solari vengono riciclati principalmente attraverso processi chimici, termici e meccanici. Il processo inizia con la rimozione delle scatole di giunzione, dei fili e dei telai. I moduli vengono poi triturati, selezionati e separati. La separazione dei materiali consente di inviarli al processo di riciclaggio specifico associato a ciascun materiale. Il processo sopra descritto è applicabile ai pannelli di silicio cristallino.
I metodi descritti sono solo alcuni dei tanti. Altri metodi sono attualmente in fase di studio. Il problema principale del processo di riciclaggio è il livello di impurità. Ad esempio, i trattamenti termici ad alta temperatura e i processi meccanici possono generare impurità. Inoltre, anche i processi a bassa temperatura che utilizzano specifiche fasi meccaniche o chimiche possono generare impurità. Pertanto, il risultato desiderato può essere ottenuto solo attraverso una combinazione di fasi termiche, chimiche o metallurgiche. Una volta che questi materiali potranno essere riciclati senza impurità, avranno un valore maggiore sul mercato, che è uno dei principali ostacoli nel settore del riciclaggio del fotovoltaico.
Quali sono i vantaggi futuri del riciclaggio dei pannelli solari?
1. La creazione di un maggior numero di infrastrutture per il riciclaggio dei pannelli solari stimolerà efficacemente lo sviluppo economico. È necessario creare un'adeguata infrastruttura di riciclaggio dei pannelli solari per gestire il gran numero di pannelli solari che verranno smaltiti nel prossimo futuro. Una volta realizzata, assisteremo a una serie di vantaggi e nuove opportunità per l'economia.
2. Il riciclo dei pannelli solari creerà più posti di lavoro e risparmierà più materie prime. Entro il 2050, il riciclaggio del fotovoltaico non solo creerà più posti di lavoro verdi, ma avrà anche un valore riciclabile di circa 11 miliardi di sterline. Ciò significa che circa 630 GW di energia potrebbero essere prodotti solo riutilizzando materiali già usati.
3. Prezzo costantemente scontato. Con il continuo calo del prezzo dell'energia solare, sempre più famiglie e imprese scelgono di investire in impianti solari. Di conseguenza, grazie ai prezzi costantemente scontati, un numero maggiore di famiglie potrà permettersi un impianto solare.
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