Cum „pensionăm” panourile solare și ce se întâmplă când acestea ies din uz?

Un material scris de Dr. Mădălina Nechifor pentru Info Clima, o rețea de cercetători care publică articole pe subiectul schimbărilor climatice.

Mădălina Nechifor – „Facultatea de Inginerie Electrică, Energetică și Informatică Aplicată”, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași. Principalul obiect de studiu îl reprezintă energia regenerabilă solară. Astfel proiectul dezvoltat de Mădălina – „Acoperișul tău Solar” este o inițiativă care dorește să crească conștientizarea publică a efectelor benefice utilizării de panouri solare, și a energiei regenerabile în general. Cred în acțiuni imediate, focusate, pentru a sensibiliza publicul cu privire la unele dintre cele mai presante probleme cu care se confruntă societatea actuală.

Putem împiedica panourile solare să devină „munți de deșeuri”?

Primele generații de panouri solare „casnice” ajung abia acum la sfârșitul vieții lor. Cu aceste unități apropiindu-se acum de finalul duratei de utilizare, experții spun că este nevoie urgentă de acțiune. Dacă procesele de reciclare nu vor fi implementate, până în 2050 vom avea 60 de milioane de tone de deșeuri de panouri fotovoltaice în gropile de gunoi la nivel global.

În medie, panourile solare se degradează cu o rată de 1% în fiecare an. Panourile solare produse astăzi au o estimare de durată de viață între 25 și 35 de ani, influențată de mai mulți factori (tip, calitate, condiții de mediu). Putem însă sa extindem durata lor de viață, să reciclăm corect componente acestora prevenind astfel „munți de deșeuri” pe viitor?

Care este durata de viață a panourilor solare?

Panourile solare produse astăzi au o durată de viață estimată între 25 și 35 de ani și este influențată de mai mulți factori, printre care:

Tipul de panou solar: Ordinea descrescătoare a duratei de viață este următoarea: monocristaline, policristaline și amorfe.
Calitatea panoului solar: Panourile solare fabricate de producători de prestigiu tind să aibă o durată de viață mai mare decât cele produse de firme mai puțin cunoscute.
Întreținerea: Panourile solare care beneficiază de curățare și inspecție regulate au tendința de a avea o durată de viață mai lungă.
Condițiile de mediu (Locația): Experiența la temperaturi extreme sau în medii cu umiditate ridicată poate scurta durata de viață a panourilor solare. Astfel panourile solare instalate în zone cu temperaturi moderate, umiditate scăzută și precipitații moderate vor avea o durată de viață mai lungă, iar panourile solare instalate în zone cu temperaturi extreme, umiditate ridicată sau precipitații abundente vor avea o durată de viață mai scurtă.

Exemple specifice legate de locație:

Un panou solar instalat în deșert va fi expus la temperaturi extreme și furtuni de nisip, reducându-i durata de viață.
Un panou solar instalat pe coastă va fi expus la umiditate ridicată și apă sărată, scurtându-i durata de viață.
Un panou solar instalat în zona de deal va fi expus la temperaturi moderate și precipitații moderate, ceea ce îi va prelungi durata de viață.

Importanta progresului tehnologic:

Eficiența: Panourile solare fabricate în 2024 au o eficiență medie de 20-22%, în creștere față de cele fabricate în 2014, care aveau o eficiență de 15-17%.
Noi îmbunătățiri: Panourile solare moderne sunt mai durabile și rezistente la condiții meteorologice severe.
De asemenea, sunt disponibile într-o varietate mai mare de culori și stiluri, facilitând integrarea lor în designul clădirilor.

Cum pot prelungi durata de viață a sistemului meu solar?

La fel cum o mașină funcționează doar pentru un anumit număr de kilometri, sau un echipament își pierde din randament după câțiva ani, degradarea panourilor solare este inevitabilă. Există modalități de a prelungi durata de viață utilă a panourilor solare, asemănător cu schimbarea regulată a uleiului la mașină? Răspunsul este DA.

Putem recicla panourile solare?

Datorită majorității componentelor sale, o bună parte a unui panou solar poate fi reciclat. Modulele solare din siliciu sunt în principal compuse din sticlă, plastic și aluminiu, trei materiale care sunt reciclate în cantități industriale.

Cu toate că reciclarea modulelor este posibilă, procesul de separare a materialelor poate fi laborios și necesită echipamente avansate. Principalele etape implicate în reciclarea cu succes a unui modul solar din siliciu includ:

Eliminarea ramei de aluminiu (100% reutilizabilă)
Separarea sticlei pe o bandă transportoare (95% reutilizabilă).
Prelucrarea termică la 500 °C. Aceasta permite evaporarea componentelor mici din plastic și separarea ușoară a celulelor.
Dizolvarea foilor de siliciu și topirea lor în plăci reutilizabile (în proporție de ~85%).

Putem împiedica panourile solare să devină un „munte de deșeuri”?

Motivul pentru care există atât de puține facilități și informații pentru reciclarea panourilor solare este că până recent nu a existat o cantitate semnificativă de procesat și reutilizat.

China face investiții substanțiale în energia solară, fiind lideri în acest sector și provocând o creștere exponențială a producției și instalării de panouri solare. Această evoluție este crucială pentru lupta împotriva schimbărilor climatice, însă ridică și o problemă majoră: gestionarea adecvată a deșeurilor produse de panourile solare la finalul ciclului lor de viață.

O pregătire neadecvată pentru gestionarea deșeurilor solare poate genera consecințe negative:

Depozitarea inadecvată: Riscul de contaminare a solului și a apei cu substanțe chimice periculoase este crescut.
Incinerarea: Generează emisii de gaze cu efect de seră, accentuând schimbările climatice.
Risipa de resurse valoroase: Componentele precum siliciul, aluminiul și metalele rare din panourile solare pot fi reciclate și utilizate din nou.

Măsuri necesare pentru o gestionare eficientă a deșeurilor fotovoltaice:

Instituirea și aplicarea unor sisteme de colectare și reciclare eficiente: O prioritate este să se faciliteze predarea panourilor solare uzate către centre specializate.
Investiții în cercetare și inovare: Tehnologiile de reciclare a panourilor solare sunt în curs de dezvoltare, dar necesită resurse suplimentare pentru a fi optimizate și extinse.
Cooperare internațională: Este imperativă o colaborare globală pentru a stabili standarde și reglementări eficiente pentru gestionarea deșeurilor fotovoltaice.

Prima generație de panouri solare „casnice” ajunge abia acum la sfârșitul vieții lor. Cu aceste unități apropiindu-se acum de pensionare, experții spun că este nevoie urgentă de acțiune. Dacă procesele de reciclare nu vor fi implementate, până în 2050 vor exista 60 de milioane de tone de deșeuri de panouri fotovoltaice în gropile de gunoi.

Dacă gestionăm corect aceste deșeuri avem de câștigat pe viitor

Știm că panourile solare pot fi reciclate, întrebarea este ce alte beneficii aduce economiei. Trebuie să fie stabilită o infrastructură adecvată de reciclare a panourilor solare pentru a gestiona volumele mari ce vor fi eliminate curând. Odată pusă la punct această schemă, vom asista la mai mulți factori pozitivi și la noi oportunități economice.

Reciclarea panourilor fotovoltaice va crea mai multe locuri de muncă verzi și o valoare recuperabilă de aproximativ 12 miliarde € până în 2050. Acest flux va intermedia producerea a 2 miliarde de panouri noi, fără a investi în materii prime.

Acest lucru ar permite producerea a aproximativ 630 GW de energie din reutilizarea materialelor uzate anterior. Datorită scăderilor constante ale prețului panourilor solare, tot mai multe gospodării și întreprinderi aleg să investească în sisteme de energie solară, astfel, vor apărea și mai multe oportunități economice în sectorul de reciclare a acestora.