El reciclaje ha surgido como un elemento fundamental para forjar una economía circular dentro de la industria fotovoltaica (FV), permitiendo un futuro sostenible y eficiente de los recursos. Si bien la durabilidad de los módulos fotovoltaicos representa un desafío para los esfuerzos de reciclaje, ha surgido una solución novedosa en la forma del método Hot Knife. En colaboración con un fabricante líder de tecnología, la Tarea 12 del Programa de Sistemas de Energía Fotovoltaica de la Agencia Internacional de la Energía (IEA PVPS) ha publicado un nuevo informe que ofrece una evaluación exhaustiva del ciclo de vida medioambiental de esta innovadora técnica de reciclaje fotovoltaico.
Reciclado: Una piedra angular de la economía circular para la energía fotovoltaica
A medida que aumenta el número de módulos fotovoltaicos fuera de servicio, la gestión responsable de los módulos al final de su vida útil se hace esencial para minimizar los residuos y maximizar la recuperación de recursos. El reciclaje no sólo conserva materiales valiosos, sino que también reduce significativamente la huella ambiental de la industria, por lo que es un motor fundamental del crecimiento sostenible.
Los módulos fotovoltaicos están diseñados para soportar condiciones ambientales adversas durante décadas, lo que demuestra la robustez y longevidad de estos dispositivos. Sin embargo, esta misma durabilidad plantea retos en el proceso de reciclaje. Uno de los obstáculos más formidables es la intrincada tarea de separar el vidrio de las demás capas del módulo. Los métodos de reciclado tradicionales suelen tener dificultades para deslaminar los módulos fotovoltaicos de forma eficaz y económica, por lo que es necesario adoptar un enfoque diferente.
Presentamos el método Hot Knife: Una solución novedosa
El método Hot Knife destaca como una solución innovadora y de vanguardia al reto de la deslaminación. Mediante un tratamiento térmico, esta novedosa técnica funde los polímeros que unen el vidrio a la lámina posterior de células/etileno-acetato de vinilo (EVA), facilitando el proceso de separación. Los pasos previos del tratamiento también consiguen eliminar la caja de empalmes, los cables y los marcos de aluminio. Los materiales que pueden recuperarse eficazmente son las láminas de aluminio y vidrio, a diferencia del vidrio triturado contaminado, producto de otras técnicas de reciclado. Otros componentes que se venden para su posterior tratamiento/recuperación son los cables de cobre y las láminas posteriores de células/EVA. Como resultado, el método Hot Knife no sólo racionaliza los esfuerzos de reciclaje, sino que también demuestra el potencial de reducir significativamente el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas al reciclaje.
Colaboración en la tarea 12 de IEA PVPS: Evaluación de los impactos medioambientales relacionados con el ciclo de vida
Los procesos de reciclaje son más valiosos si su contribución a la huella medioambiental global del sistema es baja. IEA PVPS Task 12, en colaboración con un destacado fabricante de tecnología fotovoltaica, se embarcó en la tarea de evaluar el impacto medioambiental del método Hot Knife.
El informe “Life Cycle Assessment of Crystalline Silicon Photovoltaic Module Delamination with Hot Knife Technology” (Evaluación del ciclo de vida de la delaminación de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino con tecnología de cuchilla caliente) profundiza en el amplio alcance de la evaluación del ciclo de vida, abarcando todas las etapas del proceso de reciclaje Hot Knife. Desde la extracción del material hasta la fabricación del módulo, pasando por su uso y posterior reciclado, el ACV ofrece una evaluación holística de los impactos ambientales asociados al método Hot Knife. Los impactos ambientales causados por el proceso de delaminación se atribuyen a los materiales recuperados y se comparan con los impactos ambientales causados si estos materiales se produjeran a partir de recursos primarios.
Las conclusiones del informe subrayan la impresionante eficiencia medioambiental del método Hot Knife. Recupera eficazmente el aluminio y el vidrio y separa la lámina posterior (que contiene células/etilvinilacetato (EVA)). Según los datos medidos por el fabricante, el uso de esta tecnología contribuye en un 0,3% o menos a la huella medioambiental relacionada con el ciclo de vida de la electricidad fotovoltaica en cualquier categoría de impacto. Además, en comparación con los impactos ambientales de los materiales vírgenes, los impactos ambientales de los materiales recuperados son inferiores en un 80-98% dependiendo de la categoría de impacto. En particular, el proceso de reciclado reduce significativamente el consumo de energía, las emisiones de gases de efecto invernadero y la huella medioambiental global en comparación con los materiales primarios correspondientes. Además, la recuperación de materiales valiosos pone de relieve el potencial de una mayor eficiencia de los recursos dentro de la industria fotovoltaica.
Gracias a su elevada eficiencia medioambiental, esta tecnología se utiliza actualmente en una de las mayores instalaciones de reciclaje fotovoltaico a escala comercial del mundo (la de ENVIE en Saint Loubès, Francia), así como en algunas instalaciones de Japón. Gracias a esta experiencia inicial, cabe esperar nuevas mejoras, como el aumento de la eficiencia energética y de los consumibles, a medida que esta tecnología se implante en otras aplicaciones y se amplíe a volúmenes mayores.
Conclusión
En nuestro empeño por construir un futuro más limpio y ecológico, el reciclaje fotovoltaico se perfila como un pilar fundamental en la transición hacia un panorama energético sostenible. Tal y como demuestra el informe de la Tarea 12, el método Hot Knife representa un enfoque innovador para abordar los retos del reciclaje de módulos fotovoltaicos de una forma eficiente desde el punto de vista medioambiental. Sin embargo, algunos aspectos tuvieron que ser excluidos del estudio de la Tarea 12 debido a la falta de datos disponibles, incluyendo el tratamiento de los cables de cobre, el tratamiento de la lámina posterior y la recuperación de cobre y plata durante estos tratamientos. Estos procesos aún deben añadirse en un futuro estudio de evaluación del ciclo de vida.
Autor: Bettina Sauer
Este artículo forma parte de una columna mensual del programa PVPS de la AIE. Ha sido contribuido por IEA PVPS Task 12 – Enabling Framework for the Development of BIPV.
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