Reciclaje de paneles fotovoltaicos: ¿por qué no se consigue al 100%?

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Según la organización ecológica PV Cycle, durante el año 2019 se recogieron en Francia 5.000 toneladas de módulos para su reciclaje, un volumen que podría alcanzar las 50.000 toneladas para el año 2030, afirma la organización, y añade que la gestión de los residuos solares y el reciclaje de los paneles (cuya vida útil es de unos 25 años) es primordial.

A nivel europeo, la Directiva RAEE 2002/19/CE exige la recogida del 85% y el reciclaje del 80% de los materiales presentes en un panel fotovoltaico, pues estos forman parte de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE).

Sin embargo, la tasa de recuperación de un módulo fotovoltaico basado en silicio cristalino ya supera este nivel, y alcanza el 94,70%, según PV Cycle. La unidad industrial que permite alcanzar este ritmo –PV Cycle destaca que se trata de la primera unidad industrial del mundo dedicada al reciclaje de paneles solares fotovoltaicos cristalinos– está situada en Rousset, en la región de Bouches-du-Rhône, y es operada por Veolia.

Compuestos de aluminio, vidrio, células, plástico, cobre, plata y silicio, los paneles se cortan y luego se aplastan, después de que se hayan retirado sus marcos, cables y cajas de conexiones. Los componentes se separan y se cada uno de ellos sigue su ruta de reciclaje.

Reciclaje «excepcional»

«El 95% es una cifra excepcional en términos de reciclaje, especialmente en un producto de varios componentes», dice a pv magazine Bertrand Lempkowicz, gerente de comunicación de PV Cycle. «Solo las latas de refresco pueden afirmar que lo hacen mejor, pero tampoco llegan al 100%. Una lavadora no se acerca al 70% de reciclaje, todo el mundo tiene una, pero a nadie le importa», añade.

Sin embargo, ¿de qué está compuesto el 5,30% de un panel fotovoltaico que no se recicla?

«Los materiales no reciclados son principalmente polvo atrapado en los filtros después de la trituración», explica Bertrand Lempkowicz. «No cuentan, pero estos filtros también serán reciclados», dice. «El polvo también puede ser incinerado o utilizado como sustituto de la arena en la construcción, ya que el vidrio, la silicona y el silicio se derivan de la arena”.

«La lámina trasera o backsheet, la hoja de vinilo en la parte posterior del panel utilizado para aislar los componentes, será la energía recuperada. El EVA o tedlar utilizado podría ser usado como aglutinante para la pintura, pero esto requeriría una limpieza. En realidad, es más ecológico incinerarla (en un incinerador filtrado) que utilizar toneladas de agua para limpiarla», añade, mostrando que el reciclado de paneles no se limita a la industria fotovoltaica, sino que está abierto a otros sectores, y que está sujeto, ante todo, a una ecuación de huella ambiental global para llegar a la solución de reciclado más adecuada.

Modelo de negocio

Aunque ahora es posible revalorizar hasta casi el 95% de un panel, sigue siendo difícil encontrar un modelo económico adecuado. Las cantidades de paneles que se reciclan son pequeñas, lo que hace imposible que el proceso de reciclaje a gran escala sea viable hoy en día. «Los módulos fotovoltaicos son productos relativamente nuevos, cuyas primeras instalaciones aún no han llegado al final de su ciclo de vida», explica Bertrand Lempkowicz. «El volumen actual que se recicla se debe principalmente a la rotura», añade. Sin embargo, estos volúmenes serán mucho más altos dentro de unos diez años.

Para resolver este desafío, que no solo es técnico sino también económico, se han puesto en marcha programas europeos como Circusol (Circular Business Models for the Solar Power Industry) o Cabriss (Implementation of a circular economy based on recycled, reused and recovered indium, silicon and silver materials for PV and other applications), con el objetivo de formalizar las cadenas de valor de la reutilización, la reparación y el reacondicionamiento en la industria fotovoltaica. Según David Pelletier, jefe de proyecto del CEA-INES, y Luc Federzoni, responsable de los programas estratégicos del CEA, el objetivo es intensificar el ecodiseño en la industria fotovoltaica para anticipar, con mucha antelación, el reacondicionamiento o el reciclaje de una nueva generación de módulos, y así crear células y paneles 100% reciclables.

Economía circular

En su número de julio, la revista pv magazine International habló con David Pelletier y Luc Federzoni sobre la fabricación circular en la industria fotovoltaica, y el proyecto Cabriss en particular. El objetivo es desarrollar una economía circular basada en la recuperación de los residuos fotovoltaicos -producidos tan pronto como se fabrican los paneles- y de los módulos al final de su vida útil para su reutilización en el sector solar o en otros sectores industriales, explicaron.

«Hemos logrado desarrollar las tecnologías necesarias para separar, purificar y reciclar los desechos de fabricación y los módulos al final de su vida útil», afirmaron Luc Federzoni y David Pelletier. El principio consiste en abrir los módulos mediante procesos no térmicos para recuperar más del 95% de los materiales como el silicio, el aluminio, la plata y el indio, así como el EVA. Sin embargo, también dicen que actualmente es «difícil» encontrar modelos de negocio rentables, pues los volúmenes de reciclaje son todavía bajos (Lea el artículo completo Making solar sizzle para más detalles).

Aumento de la actividad

Si bien la UE es actualmente la única región del mundo que ha adoptado un marco normativo claro que apoya específicamente el reciclado de los módulos fotovoltaicos, otros lugares como Estados Unidos, Australia y Asia están intensificando sus actividades, habida cuenta de los grandes volúmenes de desechos que se vislumbran en el horizonte y del rápido ritmo de despliegue de la energía fotovoltaica.

En un informe publicado en enero de 2018 por la Agencia Internacional de Energía, “End-of-Life Management of Photovoltaic Panels: Trends in PV Module Recycling Technologies”, se afirma que para esa fecha se habían presentado un total de 178 patentes para el reciclado de paneles fotovoltaicos, con un «aumento espectacular» desde 2011. De ellas, 128 se refieren a la tecnología del silicio cristalino (c-Si), mientras que las 44 restantes se refieren a tecnologías compuestas, que incluyen módulos de película delgada. Casi la mitad de todas las patentes proceden de China, aunque también se ha observado un aumento de la actividad en Corea y Japón.

Fabricación circular

¿Qué es la fabricación circular? ¿Por qué es importante y cómo se aplica en la industria solar y de almacenamiento? La iniciativa UP de pv magazine tratará este tema en el tercer trimestre de 2020. En el cuarto trimestre veremos el reciclaje de los paneles solares. Envíe un mensaje a up@pv-magazine.com para más detalles.

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