Nuevos avances en el reciclaje de paneles solares en España
En la actualidad, España cuenta con plantas de reciclaje que se encargan del tratamiento de los módulos fotovoltaicos al llegar al final de su vida útil. Además, se han implementado sistemas de responsabilidad ampliada del productor con metas anuales de recogida. Aunque la cantidad de módulos recogidos para su tratamiento ha aumentado en los últimos años, aún no alcanza cifras significativas, alrededor de 2.000 toneladas en 2021. Esto se debe a que los módulos instalados hace dos o tres décadas, cuando la capacidad fotovoltaica en España era considerablemente menor, ahora están siendo retirados. En 2006, la potencia acumulada en España era de unos 125 MW, mientras que en 2014 alcanzó los 4,7 GW y solo en 2023 se instalaron más de 7 gigavatios. Estos cambios significan un aumento en las tasas de crecimiento anuales para cumplir con los objetivos de descarbonización y del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima.
Proceso y partes recicladas de los módulos fotovoltaicos
El proceso de reciclaje de los módulos fotovoltaicos comienza con la retirada de componentes como la caja de conexión, el cableado y el marco exterior. Luego se procede a la extracción del cristal y los elementos plásticos para separar los materiales restantes, incluyendo el silicio, cobre, plata, entre otros elementos valorizables. Dependiendo del método utilizado, es posible obtener láminas de vidrio intactas o trituradas, con una mayor recuperación de productos valiosos. A pesar de que el vidrio y el marco metálico representan la mayor proporción en peso de un módulo, elementos como la plata, el cobre y el silicio, aunque presentes en menor cantidad, plantean desafíos técnicos para su reciclaje.
Investigación y avances en el tratamiento de módulos fotovoltaicos
La investigación y desarrollo en el tratamiento sostenible y respetuoso con el medio ambiente de los módulos fotovoltaicos es una prioridad en la industria. Se busca mejorar la eficiencia de los procesos de reciclaje a un costo competitivo y con un enfoque en el alto valor del reciclaje, con el objetivo de recuperar silicio para su reutilización en nuevas células. Los avances en la reparación de módulos defectuosos en etapas no correspondientes al final de su vida útil también son objeto de investigación.
El Ciemat, a través de su Unidad de Energía Solar Fotovoltaica, ha estado involucrado en el análisis de opciones para el tratamiento de los módulos fotovoltaicos al final de su vida útil. El proyecto FOTOVOL3R aborda este tema desde una perspectiva global, incluyendo la revisión del estado del reciclaje en España, el cálculo de la masa de residuos futuros, la identificación de defectos reparable, y las tareas de reparación y validación de los módulos. Otros investigadores del Ciemat analizan el ciclo de vida de las opciones propuestas, así como la aceptación social necesaria para un despliegue exitoso de esta fuente de energía.
En un estudio reciente publicado por el equipo del Ciemat, se abordó el tema de la reparación de roturas en las cintas de interconexión de las células dentro de los módulos fotovoltaicos. Estos hallazgos muestran la importancia de la reparación en la prolongación de la vida útil de los módulos, destacando la eficacia de métodos no invasivos para localizar y solucionar defectos. Este enfoque en la reparación de módulos defectuosos es crucial para garantizar la sostenibilidad y circularidad de la energía fotovoltaica en el futuro.La energía solar fotovoltaica y su futuro en el reciclaje de paneles solares
La energía solar fotovoltaica ha demostrado ser una fuente económica y fiable de energía renovable, convirtiéndose en un pilar clave en la transición hacia una economía baja en emisiones. Sin embargo, a medida que la capacidad fotovoltaica instalada continúa creciendo, surge la necesidad de abordar el tratamiento adecuado de los residuos generados por estos paneles solares al final de su vida útil.
¿Qué hacen otros países respecto al reciclaje de paneles solares?
En la Unión Europea, los módulos fotovoltaicos se consideran residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, lo que requiere su tratamiento al final de su vida útil. Esto ha llevado a la creación de plantas de reciclaje de paneles solares en varios países europeos, así como a una intensa actividad de investigación para optimizar los procesos de reciclaje y mejorar las tasas de recuperación. A nivel mundial, si bien no todos los países tienen legislación específica sobre el reciclaje de paneles solares, existen plantas de reciclaje y una importante actividad científica en este campo.
¿Cómo serán los próximos años en el reciclaje de paneles solares?
El aumento de la capacidad fotovoltaica instalada generará una cantidad significativa de residuos de paneles solares que deberán tratarse de manera eficiente. Según las proyecciones realizadas en el Ciemat, se espera que China sea el mayor productor de residuos en 2050, seguido de la Unión Europea, Estados Unidos y Alemania. En España, se prevé que se generen alrededor de 1,260,000 toneladas de residuos de paneles solares para 2050, lo que requerirá una gestión adecuada para cumplir con los objetivos de energía renovable establecidos.
¿Qué desafíos enfrenta el reciclaje de paneles solares y qué se necesita para abordarlos?
Además de los esfuerzos actuales en investigación e industrialización, es importante implementar estrategias de Diseño para el Reciclaje antes de la fabricación de los paneles solares. Estas estrategias deben considerar la funcionalidad, longevidad, fiabilidad y costos del producto, buscando un equilibrio entre la reciclabilidad y el rendimiento del panel solar. El diseño de productos con el fin de vida en mente puede facilitar su reciclaje y minimizar el desperdicio de materiales.
¿Cómo contribuye el reciclaje de paneles solares a abordar la crisis de materias primas?
La reparación y reciclaje de paneles solares permite prolongar su vida útil, reduciendo la necesidad de fabricar nuevos paneles y ahorrando energía y materias primas. Los avances en reciclaje pueden proporcionar una fuente importante de materiales para su reutilización, disminuyendo la dependencia de nuevas materias primas.
Perspectivas futuras del reciclaje de paneles solares
El potencial investigador en todo el mundo puede encontrar métodos eficaces para cerrar el ciclo de sostenibilidad de la energía solar fotovoltaica, considerando el fin de vida como parte integral del proceso. La Unidad de Energía Solar Fotovoltaica del Ciemat continuará desarrollando actividades que contribuyan a estos objetivos, promoviendo la sostenibilidad de esta importante fuente de energía renovable.
Este reportaje forma parte de la edición de junio de nuestra revista en papel (ER232), que puedes descargar gratis aquí.