La industria de la energía ha experimentado un cambio radical y el desplazamiento gradual hacia el suministro de energía renovable es más que evidente. Sin embargo, no todo lo que parece sostenible se mantiene así al final de su ciclo de vida. Al menos, esa es la preocupación más común en relación con los paneles solares fotovoltaicos (FV). Se trata de una fuente de energía sostenible, que depende únicamente de la radiación solar y es capaz de suministrar electricidad a nuestros hogares. Sin embargo, ¿qué ocurre con los paneles solares cuando dejan de funcionar eficazmente? Explora su viaje a través del proceso de reciclaje en la infografía que aparece a continuación:
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La vida útil de los paneles solares
¿Cuánto duran los paneles solares? Una pregunta que la mayoría de la gente tiene en mente al considerar los paneles solares. Según los estudios, la esperanza de vida de los paneles solares es de unos 30 años antes de su desmantelamiento.
Durante la vida de los paneles fotovoltaicos, puede producirse una disminución del 20% de la capacidad energética. Entre los primeros 10 y 12 años, la disminución máxima de la eficiencia es del 10 por ciento, y del 20 por ciento al llegar a los 25 años. Estas cifras están garantizadas por la mayoría de los fabricantes.
Sin embargo, la experiencia demuestra que, en realidad, la eficiencia disminuye sólo entre un 6 y un 8 por ciento al cabo de 25 años. Por lo tanto, la vida útil de los paneles solares puede ser mucho más larga de lo que se indica oficialmente. La vida útil de los paneles fotovoltaicos de alta calidad puede llegar incluso a los 30 ó 40 años, y seguir funcionando después, aunque con una eficacia cada vez menor.
Eliminación de paneles solares
Desde el punto de vista normativo, los residuos de paneles fotovoltaicos siguen estando incluidos en la clasificación general de residuos. Existe una única excepción a nivel de la UE, donde los paneles fotovoltaicos se definen como residuos electrónicos en la Directiva sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE). La gestión de los residuos de paneles fotovoltaicos está, por tanto, regulada por esta directiva, además de por otros marcos legales.
Los fabricantes de células solares están obligados por ley a cumplir requisitos legales específicos y normas de reciclaje para asegurarse de que los paneles solares no se conviertan en una carga para el medio ambiente. Es entonces cuando empezaron a surgir tecnologías para reciclar los paneles solares.
Los productores de energía fotovoltaica han colaborado con instituciones gubernamentales y han ideado algunas formas de hacer frente a los residuos solares.
Residuos de paneles solares
De hecho, si no se pusieran en marcha procesos de reciclaje, habría 60 millones de toneladas de residuos de paneles fotovoltaicos en los vertederos para el año 2050; dado que todas las células fotovoltaicas contienen cierta cantidad de sustancias tóxicas, esto se convertiría en una forma no muy sostenible de obtener energía.
En el siguiente mapa interactivo, puede comprobar qué países producen más residuos de paneles solares:
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La creencia común de que los paneles solares no son reciclables es, por tanto, un mito. Sin embargo, es un proceso que necesita tiempo para implantarse de forma generalizada y que requiere más investigación para alcanzar todo su potencial de reciclar adecuadamente todos los componentes de los paneles solares. Por ello, es necesario que las unidades de diseño y reciclaje colaboren estrechamente para que la capacidad de reciclar esté asegurada por medio de diseños ecológicos conscientes.
Procesos de reciclaje de paneles solares
Hay dos tipos principales de paneles solares, que requieren diferentes enfoques de reciclaje. Ambos tipos, los de silicio y los de capa fina, pueden reciclarse mediante procesos industriales distintos. Actualmente, los paneles basados en el silicio son más comunes, aunque eso no significa que no haya un gran valor en los materiales de las células basadas en película fina.
Los estudios de investigación realizados sobre el tema del reciclaje de paneles solares han dado lugar a numerosas tecnologías. Algunas de ellas alcanzan incluso una asombrosa eficiencia de reciclaje del 96%, pero el objetivo es subir el listón en el futuro.
Reciclaje de paneles solares basados en silicio
El proceso de reciclaje de los paneles fotovoltaicos basados en silicio comienza con el desmontaje del propio producto para separar las partes de aluminio y vidrio. Casi todo el vidrio (95%) puede reutilizarse, mientras que todas las partes metálicas externas se utilizan para volver a moldear los marcos de las células. Los materiales restantes se tratan a 500°C en una unidad de procesamiento térmico para facilitar la unión entre los elementos de las células. Debido al calor extremo, el plástico de encapsulación se evapora, dejando las células de silicio listas para su posterior procesamiento. La tecnología de soporte asegura que ni siquiera este plástico se desperdicia, por lo que se reutiliza como fuente de calor para el procesamiento térmico posterior.
Después del tratamiento térmico, el hardware verde se separa físicamente. El 80% de ellos puede reutilizarse fácilmente, mientras que el resto se refina aún más. Las partículas de silicio -llamadas obleas- se graban con ácido. Las obleas rotas se funden para volver a utilizarlas en la fabricación de nuevos módulos de silicio, con lo que la tasa de reciclaje del material de silicio es del 85%.
Reciclaje de paneles solares basados en película fina
En comparación, los paneles basados en película fina se procesan de forma más drástica. El primer paso es ponerlos en una trituradora. Después, un molino de martillos se encarga de que todas las partículas no sean mayores de 4-5 mm, que es el tamaño en el que se rompe la laminación que mantiene unidos los materiales interiores y, por tanto, se puede eliminar. A diferencia de los paneles fotovoltaicos de silicio, la sustancia restante se compone de material sólido y líquido. Para separarlas, se utiliza un tornillo giratorio, que básicamente mantiene las partes sólidas girando dentro de un tubo, mientras que el líquido gotea en un contenedor.
Los líquidos pasan por un proceso de precipitación y deshidratación para garantizar su pureza. La sustancia resultante pasa por un procesamiento de metales para separar completamente los diferentes materiales semiconductores. Este último paso depende de la tecnología utilizada en la producción de los paneles; sin embargo, por término medio se reutiliza el 95% del material semiconductor.
Las materias sólidas se contaminan con los llamados materiales intercalares, que son más ligeros en masa y pueden eliminarse mediante una superficie vibratoria. Finalmente, el material pasa por un enjuague. Lo que queda es vidrio puro, guardando el 90% de los elementos de vidrio para su fácil refabricación.
Los futuros beneficios de la gestión de residuos solares
Ahora que sabemos que los paneles solares pueden reciclarse, la pregunta es qué otros beneficios aporta a la economía, si es que hay alguno. Obviamente, será necesario establecer una infraestructura de reciclaje de paneles solares adecuada para gestionar los grandes volúmenes de módulos fotovoltaicos que se desecharán en un futuro próximo. Una vez que esto esté en marcha, seremos testigos de varios factores positivos y nuevas oportunidades dentro de la economía.
El reciclaje fotovoltaico no sólo creará más oportunidades de empleo ecológico, sino también aproximadamente 11.000 millones de libras en valor recuperable para 2050. Esta afluencia permitirá producir 2.000 millones de nuevos paneles sin necesidad de invertir en materias primas. Esto significa que habrá capacidad para producir unos 630 GW de energía sólo a partir de la reutilización de materiales previamente usados.
Gracias a las constantes bajadas de precios de la energía solar, cada vez más hogares y empresas deciden invertir en sistemas de energía solar. Como resultado, surgirán aún más oportunidades económicas en el sector del reciclaje de células solares.