A indústria energética tem experimentado uma mudança radical e a mudança gradual para o fornecimento de energia renovável é mais do que evidente. No entanto, nem tudo o que parece sustentável permanece assim no final do seu ciclo de vida. Pelo menos essa é a preocupação mais comum em relação aos painéis solares fotovoltaicos (PV). Eles são uma fonte de energia sustentável, dependente apenas da radiação solar e capaz de fornecer electricidade às nossas casas. No entanto, o que acontece com os painéis solares quando eles não funcionam de forma eficiente? Explore sua jornada através do processo de reciclagem no infográfico abaixo:
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The Lifetime of Solar Panels
Quanto tempo duram os painéis solares? Uma pergunta que a maioria das pessoas tem em mente ao considerar os painéis solares. De acordo com estudos, a expectativa de vida dos painéis solares é de cerca de 30 anos antes do desmantelamento.
Durante a vida dos painéis fotovoltaicos, pode ocorrer uma diminuição de 20 por cento na capacidade de energia. Entre os primeiros 10 a 12 anos, a diminuição máxima de eficiência é de 10 por cento, e de 20 por cento ao atingir 25 anos. Estes números são garantidos pela maioria dos fabricantes.
A experiência mostra que, na realidade, a eficiência cai apenas 6 a 8% após 25 anos. A vida útil dos painéis solares pode, assim, ser muito mais longa do que o indicado oficialmente. A vida útil dos painéis fotovoltaicos de alta qualidade pode até chegar a 30 a 40 anos, e ainda ser funcional depois, embora com eficácia decrescente.
Disposição de painéis solares
De um aspecto regulatório, os resíduos de painéis fotovoltaicos ainda se enquadram na classificação geral de resíduos. Existe uma única excepção a nível da UE, onde os painéis fotovoltaicos são definidos como resíduos electrónicos na Directiva de Resíduos de Equipamentos Eléctricos e Electrónicos (REEE). A gestão de resíduos de painéis fotovoltaicos é assim regulada por esta directiva, para além de outros quadros legais.
Os fabricantes de células solares são obrigados por lei a cumprir requisitos legais específicos e normas de reciclagem, a fim de garantir que os painéis solares não se tornem um fardo para o ambiente. Foi então que as tecnologias de reciclagem de painéis solares começaram a surgir.
Os produtores de painéis fotovoltaicos colaboraram com instituições governamentais e surgiram algumas formas de lidar com os resíduos solares.
Resíduos de painéis solares
Na verdade, se os processos de reciclagem não fossem implementados, haveria 60 milhões de toneladas de resíduos de painéis fotovoltaicos em aterros sanitários até o ano 2050; uma vez que todas as células fotovoltaicas contêm certa quantidade de substâncias tóxicas, isso se tornaria verdadeiramente uma forma não tão sustentável de obter energia.
No seguinte mapa interactivo, pode verificar quais os países que produzem mais resíduos de painéis solares:
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A crença comum de que os painéis solares não são recicláveis é, portanto, um mito. É, no entanto, um processo que necessita de tempo para ser amplamente implementado e requer mais investigação para atingir o seu potencial total de reciclagem adequada de todos os componentes dos painéis solares. Por essa razão, é necessário que as unidades de design e reciclagem colaborem estreitamente para que a capacidade de reciclar seja assegurada por ecodesign consciente.
Processos de Reciclagem de Painéis Solares
Existem dois tipos principais de painéis solares, que requerem diferentes abordagens de reciclagem. Ambos os tipos – baseado em silício e baseado em película fina – podem ser reciclados utilizando processos industriais distintos. Atualmente, os painéis à base de silicone são mais comuns, embora isso não signifique que não haveria grande valor nos materiais das células baseadas em película fina.
Estudos de pesquisa conduzidos sobre o tema da reciclagem de painéis solares resultaram em numerosas tecnologias. Algumas delas chegam a atingir uma espantosa eficiência de reciclagem de 96%, mas o objectivo é aumentar a fasquia no futuro.
Reciclagem de painéis solares à base de silicone
O processo de reciclagem de painéis fotovoltaicos à base de silicone começa com a desmontagem do produto real para separar o alumínio e as peças de vidro. Quase todo (95%) do vidro pode ser reutilizado, enquanto todas as peças metálicas externas são usadas para re-moldar molduras de células. Os restantes materiais são tratados a 500°C em uma unidade de processamento térmico para facilitar a ligação entre os elementos da célula. Devido ao calor extremo, o plástico encapsulante evapora, deixando as células de silício prontas para serem processadas posteriormente. A tecnologia de suporte garante que nem mesmo este plástico é desperdiçado, portanto é reutilizado como fonte de calor para processamento térmico posterior.
Após o tratamento térmico, as ferragens verdes são separadas fisicamente. 80% destes podem ser prontamente reutilizados, enquanto o restante é refinado. As partículas de silício – chamadas wafer – são gravadas com ácido. Os wafers quebrados são fundidos para serem usados novamente na fabricação de novos módulos de silício, resultando numa taxa de reciclagem de 85% do material de silício.
Reciclagem de painéis solares à base de película fina
Em comparação, painéis à base de película fina são processados mais drasticamente. O primeiro passo é colocá-los em uma trituradora. Em seguida, um laminador assegura que todas as partículas não sejam maiores que 4-5mm, que é o tamanho onde a laminação mantém os materiais internos juntos quebram, e assim podem ser removidos. Ao contrário dos painéis PV à base de silicone, a substância restante consiste tanto de material sólido como líquido. Para separar estes, é utilizado um parafuso rotativo, que basicamente mantém as partes sólidas a rodar dentro de um tubo, enquanto o líquido goteja para um recipiente.
Os líquidos passam por um processo de precipitação e desaguamento para garantir a pureza. A substância resultante passa por um processamento de metal para separar completamente os diferentes materiais semicondutores. Esta última etapa depende da tecnologia utilizada na produção dos painéis; no entanto, em média 95% do material semicondutor é reutilizado.
As matérias sólidas estão contaminadas com os chamados materiais entre camadas, que são mais leves em massa e podem ser removidos através de uma superfície vibratória. Finalmente, o material passa por um enxágue. O que fica para trás é vidro puro, economizando 90% dos elementos de vidro para fácil re-manufatura.
Os benefícios futuros da gestão de resíduos solares
Agora que sabemos que os painéis solares podem ser reciclados, a questão é que outros benefícios traz para a economia – se algum. Obviamente, será necessário estabelecer uma infra-estrutura adequada de reciclagem de painéis solares para gerir os grandes volumes de módulos fotovoltaicos que serão depositados num futuro próximo. Uma vez que isso esteja em vigor, estaremos testemunhando vários fatores positivos e novas oportunidades dentro da economia.
Não só a reciclagem fotovoltaica criará mais oportunidades de trabalho verde, mas também aproximadamente 11 bilhões de libras esterlinas em valor recuperável até 2050. Este influxo tornará possível produzir 2 bilhões de novos painéis sem a necessidade de investir em matéria-prima. Isto significa que haverá a capacidade de produzir cerca de 630 GW de energia apenas a partir da reutilização de materiais usados anteriormente.
Possibilidades de queda constante dos preços da energia solar, cada vez mais famílias e empresas optam por investir em sistemas de energia solar. Como resultado, surgirão ainda mais oportunidades econômicas no setor de reciclagem de células solares.