Los paneles solares, ¿nuevos generadores de basura tóxica?

A día de hoy, son muchos los que afirman que la energía solar será la fuente energética del futuro. No obstante, hay algunas voces que nos alertan de que la falta de un plan integral para gestionar los desechos electrónicos solares puede acarrear un enorme problema: la acumulación de basura electrónica toxica. ¿En qué se basa esta preocupación? 

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Los paneles solares, ¿nuevos generadores de basura tóxica?

La quema de los combustibles fósiles ya ha dejado de ser una alternativa viable para la producción energética debido a los negativos impactos medioambientales que genera. La aceleración del cambio climático ha encendido las alarmas y decenas de países están inmersos en su lucha particular para reducir la emisión de gases de efecto invernadero.

Por otro lado, la energía nuclear ha dejado de convencer a los gobiernos occidentales (sobre todo) debido a los riesgos que presenta su utilización y los abultados costes que genera todo el proceso.

Debido a este hecho, y sobre todo en occidente, nos veremos avocados a observar un despliegue masivo de la tecnología solar en los próximos años.

Un nuevo problema entre manos

Los paneles solares son una fuente de energía renovable cada vez más importante en la producción eléctrica. También son complejas piezas tecnológicas que se convierten en piezas grandes y voluminosas de desechos electrónicos.

Para 2050, según la Agencia Internacional de Energías Renovables, hasta 78 millones de toneladas métricas de paneles solares habrán llegado al final de su vida útil, y el mundo generará alrededor de 6 millones de toneladas métricas de nuevos desechos electrónicos solares al año.

No obstante, aunque esta última cifra es una pequeña fracción del total de desechos electrónicos que la humanidad produce anualmente, los métodos estándar de reciclaje de productos electrónicos no son suficientes para los paneles solares.

Recuperar los materiales más valiosos de uno, incluida la plata y el silicio, requiere soluciones de reciclaje a medida. Y si no desarrollamos esas soluciones junto con políticas que apoyen su adopción generalizada, ya sabemos lo que sucederá – Maddie Stone

Si no exigimos el reciclaje, muchos de los módulos irán al vertedero”. Así de contundente se mostraba Meng Tao, un investigador solar de la Universidad Estatal de Arizona, quien recientemente escribió un artículo de revisión sobre el reciclaje de paneles solares de silicio, que comprenden actualmente el 95% del mercado solar.

Los paneles solares están compuestos por células fotovoltaicas (PV) que convierten la luz solar en electricidad. Cuando estos paneles entran en los vertederos, se desperdician valiosos recursos. Y debido a que los paneles solares contienen materiales tóxicos como el plomo que pueden filtrarse a medida que se descomponen, los vertederos también crean nuevos peligros ambientales – Maddie Stone

La mayoría de fabricantes de tecnología solar afirman que sus paneles duran aproximadamente 25 años, y la implementación de la tecnología solar de manera generalizada comenzó a principios de la década de 2000. Debido a este hecho, a día de hoy, se está dando de baja todavía una pequeña cantidad de paneles solares.

Cuando los paneles llegan al final de su vida operativa, enfrentan algunos destinos posibles. Según la legislación de la Unión Europea, los productores deben asegurarse de que sus paneles solares se reciclen correctamente. En Japón, India y Australia, los requisitos de reciclaje están en proceso.

En los Estados Unidos, la historia va de otra manera: con la excepción de una ley estatal en Washington, EE.UU. no dispone de ninguna ley de reciclaje. Además, los esfuerzos de reciclaje voluntarios liderados por la industria tienen un alcance limitado. “En este momento, estamos bastante seguros de que el número ronda el 10 % de los paneles solares reciclados”, afirmó Sam Vanderhoof, director ejecutivo de Recycle PV Solar, una de las únicas empresas estadounidenses dedicadas al reciclaje fotovoltaico. El resto, según Vanderhoof, “va a rellenos sanitarios o se exporta al extranjero para su reutilización en países en desarrollo con protecciones ambientales débiles”.

Incluso cuando ocurre el reciclaje, hay mucho margen de mejora. Un panel solar es esencialmente un sándwich electrónico. El relleno es una fina capa de células de silicio cristalino, que están aisladas y protegidas de los elementos en ambos lados por láminas de polímeros y vidrio. Todo se mantiene unido en un marco de aluminio. En la parte posterior del panel, una caja de conexiones contiene cableado de cobre que canaliza la electricidad a medida que se genera. Los recicladores a menudo quitan el marco del panel y su caja de conexiones para recuperar el aluminio y el cobre, luego trituran el resto del módulo, incluidos el vidrio, los polímeros y las celdas de silicio, que se recubren con un electrodo de plata y se sueldan con estaño y plomo. (Debido a que la gran mayoría de esa mezcla en peso es vidrio, el producto resultante se considera un vidrio triturado impuro) – Maddie Stone

Además, queramos o no, entra en juego otra variable muy importante a la hora de hacer los cálculos relativos al reciclaje de las placas: la lógica del coste y el beneficio. Al respecto, Stone comenta lo siguiente:

Tao y sus colegas estiman que un reciclador que desarme un panel de silicio estándar de 60 celdas puede obtener alrededor de $ 3 por el material recuperado: aluminio, cobre y vidrio. Vanderhoof, mientras tanto, dice que el costo de reciclar ese panel en los EE.UU. oscila entre $ 12 y $ 25, después de los costos de transporte, que “a menudo equivalen al costo de reciclar”. Al mismo tiempo, en los estados que lo permitan “creemos que el gran punto ciego en los Estados Unidos para el reciclaje es que el costo supera con creces los ingresos”, dijo Meng. “Es del orden de una proporción de 10 a 1”.

“Si los componentes más valiosos de un panel solar, el silicio y la plata, pudieran separarse y purificarse de manera eficiente, eso podría mejorar la relación de costo-ingresos”, afirma por su parte también Stone.

Avances en el reciclado

No obstante, hay un pequeño número de recicladores que están tratando de mejorar la tasa de reciclado. Por ejemplo, la compañía Veolia, que gestiona la única planta de reciclaje fotovoltaico de silicio a escala comercial del mundo en Francia, tritura paneles y luego utiliza una técnica óptica para recuperar silicio de baja pureza.

Según Vanderhoof, esta compañía utilizó inicialmente un proceso que podía recuperar más del 90 de los materiales presentes en un panel, incluida la plata y el silicio de baja pureza. Además, recientemente la compañía recibió algunos nuevos equipos que pueden llegar a recuperar más del 95%, mientras que separa mucho mejor los materiales recuperados.

Sin embargo, algunos investigadores quieren llegar más allá. Un equipo dirigido por científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable pide “el desarrollo de nuevos procesos de reciclaje donde todos los metales y minerales se recuperen con alta pureza, con el objetivo de hacer que el reciclaje sea los más económicamente viable y los más beneficios para el medio ambiente”.

Lo que pedimos es lo que llamamos un sistema de reciclaje integrado de alto valor. Alto valor significa que queremos recuperar todos los materiales constituyentes que tienen valor de estos módulos. Integrado se refiere a un proceso de reciclaje que puede ir tras todos estos materiales y no tener que pasar en cascada de un reciclador a otro – Garvin Heath

Según Maddie Stone, además de desarrollar mejores métodos de reciclaje, la industria solar “debería pensar en cómo reutilizar los paneles siempre que sea posible”. Al respecto, Stone pone como ejemplo a la Unión Europea:

La UE está a la vanguardia en esto: a través de su programa de modelos comerciales circulares para la industria de la energía solar, la Comisión Europea está financiando una serie de proyectos de demostración que muestran cómo se pueden reutilizar los paneles solares de tejados y granjas solares, incluso para alimentar estaciones de carga de bicicletas eléctricas en Berlín y complejos de viviendas en Bélgica

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