La expansión de la producción de energía solar es clave para reducir las emisiones en todo el mundo. A nivel mundial, los paneles solares producidos 720 teravatios-hora de energía en 2019, lo que representa alrededor del 3% de la generación de electricidad mundial. Y tomó alrededor 46 millones de toneladas métricas de paneles solares para hacerlo.
Alrededor de 8 millones de toneladas métricas de paneles solares fuera de servicio podrían acumularse a nivel mundial para 2030. Para 2050, ese número podría alcanzar 80 millones. Reciclar estos paneles podría proporcionar una nueva fuente de materiales que de otra manera necesitarían ser extraídos (potencialmente en condiciones inseguras o explotador las condiciones de trabajo), haciendo de la energía solar una pieza más sostenible del rompecabezas de la energía limpia.
¿Qué hay en un panel solar?
Los paneles solares están dispuestos como un sándwich con celdas en el centro. Aproximadamente el 90% de los paneles solares comerciales utilizan silicio como semiconductor, que convierte la luz en electricidad. Tiras delgadas de metal, generalmente plateadas, atraviesan la superficie de los cristales de silicio en cada celda y mueven la electricidad hacia el cableado de cobre del panel.
Las células solares están encerradas en una barrera protectora, generalmente un plástico transparente llamado EVA. Otra capa de vidrio se coloca en la parte superior y un tipo diferente de plástico, como el PET, cubre la parte posterior. Todo está rodeado por un marco de aluminio.
Esta construcción en capas protege las c eldas de los elementos mientras deja pasar la luz solar, pero puede ser difícil de deconstruir cuando los paneles han llegado al final de su vida útil.
Una segunda vida
Algunas empresas intentan reacondicionar y reutilizar paneles que han perdido eficiencia, o al menos rescatar algunos de sus componentes. La reutilización es la forma más sencilla y económica de “reciclar” paneles: requiere el menor procesamiento y tiene el precio más alto.
Un panel puede costar alrededor de $ 55, mientras que un panel usado puede revenderse por alrededor de $ 22. O los componentes del panel usado podrían venderse por un total de hasta $ 18, según Meng Tao, profesor de ingeniería en la Universidad Estatal de Arizona y fundador de una startup de reciclaje de paneles solares llamada TG Companies.
Aunque algunos revendedores ofrecen paneles usados a la venta a clientes residenciales, no ofrecen mucho ahorro de precio. Los paneles solo representan, como máximo, la mitad del costo de un panel solar residencial, y el resto de equipos y permisos representan el resto. Dado que los paneles usados no generan tanta electricidad, el dinero que se ahorra comprándolos puede que no valga la pena.
Los paneles usados que no se pueden revender se destinan al vertedero o algún tipo de reciclaje. En ausencia de mandatos federales, Washington Los requisitos de reciclaje recientemente aprobados para los fabricantes y otros estados ahora están considerando hacer lo mismo. Mientras tanto, la UE exige que los fabricantes recolecten y reciclen los paneles solares usados y financien la investigación sobre soluciones al final de su vida útil para la tecnología que producen.
Aproximadamente 8 millones de toneladas métricas de paneles solares fuera de servicio podrían acumularse para 2030.
Algunas instalaciones de residuos pueden reciclar paneles solares mediante métodos mecánicos. La mayoría desprende el marco de aluminio y muele todo el vidrio, el silicio y otros metales en una mezcla llamada vidrio desechado, que se puede vender para materiales de construcción u otras aplicaciones industriales.
Pero el vidrio recuperado no vale mucho, alrededor de $ 3 por el valor de la mezcla de un panel. Y no está claro si habrá compradores para todo el vidrio de desecho que resultaría del reciclaje de muchos más paneles solares, dice Tao. Poder extraer materiales puros y valiosos podría ayudar a que el reciclaje sea más rentable.
En 2018, la empresa de gestión de residuos Veolia, con sede cerca de París, abrió lo que dice es la primera línea de reciclaje desarrollada específicamente para reciclar paneles solares. Ubicada en Rousset, Francia, la planta también utiliza un proceso de reciclaje mecánico, aunque como está diseñada para paneles solares, se reciclan más componentes por separado que en las instalaciones que utilizan equipos generales de reciclaje de desechos electrónicos. Pero algunas empresas apuestan a que otros métodos, como los procesos térmicos y químicos, serán aún más eficientes.
Minería de paneles antiguos
ROSI Solar, una startup francesa fundada en 2017, anunció recientemente planes para construir una nueva planta de reciclaje en Grenoble, Francia. Yun Luo, CEO de ROSI, dice que la compañía ha desarrollado un proceso para extraer la plata, el silicio y otros materiales de alto valor de los paneles usados. La planta debería abrir antes de finales de 2022 con un contrato de Soren, una asociación comercial francesa.
Soren también está trabajando con una empresa de logística francesa llamada Envie 2E Aquitaine, que intentará encontrar otros usos para los paneles solares fuera de servicio. Si los paneles no funcionan, la empresa quitará el marco de aluminio y el vidrio antes de pasarlos a ROSI para que los recicle, dice Luo.
ROSI se enfoca en recuperar plata y silicio de grado solar, ya que estos dos materiales representan más del 60% del costo de un panel. La compañía utiliza un proceso químico patentado en las capas restantes, centrándose en eliminar los diminutos hilos plateados que transmiten electricidad a través de un panel solar en funcionamiento.
Luo se negó a entrar en detalles, pero dice que la compañía puede recuperar casi toda la plata en forma sólida, por lo que es más fácil separarla de otros metales, como el plomo y el estaño. Luo dice que la compañía también recupera el silicio en una forma lo suficientemente pura como para reutilizarlo en nuevos paneles o baterías de vehículos eléctricos.
Para ser rentable, ROSI necesitará reciclar al menos entre 2000 y 3000 toneladas de paneles por año, dice Luo. Soren espera recolectar alrededor de 7,000 toneladas de paneles en 2021, y ese número probablemente se duplicará en 2025.
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