Año tras año, la producción de módulos fotovoltaicos aumenta al mismo ritmo que lo hace la instalación de la energía solar fotovoltaica. Y las previsiones a futuro son que esto se convierta en una dinámica cotidiana y ordinaria. Un futuro que cada vez está más presente y en el que va aflorando un actor como es el “reciclaje”. Los módulos –con una vida útil media estimada de hasta 30 años– pueden deteriorarse, sufrir averías o incluso romperse antes de ese plazo, y se deben reciclar una vez concluido. Según el informe ´Cadenas de suministro globales de energía solar fotovoltaica` de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), se estima que el flujo acumulado mundial de capacidad solar fotovoltaica desmantelada alcanzará alrededor de los 7 gigavatios (GW) en 2030 y podría aumentar a más de 200 GW en 2040. “Esto representa entre 400 y 600 mil toneladas para 2030”, según la AIE.
La proporción de módulos fotovoltaicos reciclados en la Unión Europea es del 95 %, ya que existen políticas nacionales específicas que obligan a reciclar los módulos fotovoltaicos, como el Real Decreto 110/2015, de 20 de febrero, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos; mientras que en Estados Unidos, por ejemplo, no alcanza el 10 %. El informe de la AIE refleja que si los paneles se recogieran sistemáticamente al final de su vida útil, se podría satisfacer más del 20 % de la demanda de aluminio, cobre, vidrio y silicio, y casi el 70 % de la plata que demandará la industria fotovoltaica entre 2040 y 2050. “En las últimas dos décadas se han desarrollado diversos procesos de reciclaje tanto para paneles fotovoltaicos de silicio cristalino como de película fina, y algunos de ellos ya están implementados a escala industrial en la Unión Europea y Estados Unidos”, añade.
En nuestro país, por ejemplo, la start-up malagueña Ubora Solar, socio premium de Solarwatt, lleva varios meses desarrollando un proceso de recolección y reciclaje de paneles, abandonando el enfoque lineal de ´usar y tirar`, apostando por reducir la demanda de materias primas vírgenes y minimizando la acumulación de residuos electrónicos. “Un cliente quería renovar sus paneles solares debido a su baja eficiencia. Al analizar la situación, descubrimos que, aunque muchos de sus paneles presentaban un rendimiento subóptimo, estos problemas eran fácilmente rectificables. En lugar de desechar estos paneles en puntos limpios, optamos por una solución más sostenible: repararlos y reutilizarlos, dándoles una segunda vida”, nos cuenta el CEO de la compañía, Carlos de las Heras Jambrino. El proceso de reciclaje comienza con un análisis detallado de plantas solares o instalaciones industriales que, tras 5 a 10 años de operación, buscan optimizar su rendimiento energético. Posteriormente, se evalúan y reparan los paneles retirados, ofreciendo un incentivo económico al cliente si se identifica la necesidad de reemplazar los paneles. Desde que han implementado esta tecnología –informa Ubora Solar– han conseguido dar una segunda vida útil a unos 250 kilovatios.
En este contexto, los beneficios medioambientales, sociales, económicos y energéticos del reciclado son: 1) aliviar la presión de la industria sobre las necesidades de abastecimiento de materias primas, 2) ofrecer un flujo de suministro relativamente previsible, 3) reducir la volatilidad de los precios de esos materiales, 4) generar oportunidades de empleo y 5) apoyar la actividad económica local. Según el escenario Net Zero de la AIE, se podrían satisfacer entre el 3 % y el 7 % de la demanda de aluminio, cobre, vidrio, silicio y plata de la industria fotovoltaica solar requerida hasta 2040, y más del 20 % hasta 2050 (gráfico 2). Además, depositar los paneles fotovoltaicos en vertederos o puntos limpios de las ciudades puede causar contaminación ambiental y problemas de salud debido a la presencia de materiales peligrosos como el plomo. Sin embargo, y a pesar del gran potencial que presenta para ofrecer múltiples beneficios, el reciclado puede suponer un reto técnico y económico porque es complejo desde el punto de vista técnico. “El flujo de módulos fotovoltaicos solares no es homogéneo en cuanto a tamaño, tecnología, composición o estado y los paneles solares fotovoltaicos existentes no se diseñaron para ser reciclados”, señala el informe de la AIE.
¿Cómo es el proceso de reciclaje?
El reciclaje de módulos fotovoltaicos suele comenzar con la retirada manual de los cables, la caja de conexiones y el marco, de los que se pueden recuperar fácilmente el cobre y el aluminio. A continuación, se procede a un tratamiento mecánico, térmico y/o químico para separar los demás componentes del módulo. Además del cobre y el aluminio, los materiales recuperables pueden incluir vidrio, plata y semiconductores, que pueden ser reprocesados o refinados, mientras que los polímeros se utilizan a veces como combustible derivado de residuos. Las tasas de recuperación y las vías de valorización de cada material dependen del proceso exacto empleado. En general, incluyendo el reciclaje posterior, la tasa de valorización de un módulo enmarcado puede superar el 94 % en peso. Sin embargo, la presencia de determinados elementos, como los fluoropolímeros utilizados en algunas láminas traseras, puede requerir una manipulación especial o limitar las operaciones técnicas, aumentando los costes de reciclado.
Unos costes que se suman a los retos económicos a los que se enfrentan estos procesos de reciclaje actuales y que se traducen en dificultades para generar suficientes ingresos a partir de los materiales recuperados que permitan cubrir el coste del propio proceso. Los ingresos del reciclaje –así como la relevancia técnica del mismo– dependen en gran medida de la capacidad de limitar la contaminación entre materiales, aislar las sustancias peligrosas y recuperar fracciones homogéneas y de gran pureza de materiales críticos con alto consumo energético y de alto valor. Se están realizando esfuerzos de investigación para mejorar la retención del valor de los materiales, por ejemplo, desarrollando tecnologías y procesos capaces de recuperar obleas, vidrios y marcos intactos para reutilizarlos en la fabricación de nuevos módulos. Además, el volumen de módulos fotovoltaicos reciclados es relativamente bajo hasta ahora, y se convierte en otro handicap.
En cuanto a la gestión de estos procesos, existen programas voluntarios para el reciclaje de energía solar fotovoltaica. Algunos consisten en programas voluntarios individuales de devolución o gestión de productos creados por los fabricantes, que gestionan ellos mismos el proceso de recogida y reciclaje o contratan a proveedores de servicios externos para que lo hagan, como Recyclia. Otros consisten en iniciativas colectivas financiadas por miembros de la industria, como la iniciativa PV Cycle establecida en Europa en 2007. En cualquier caso, los actuales procesos de reciclado tienen un carácter no lucrativo.
La Unión Europea fue la primera jurisdicción en adoptar una normativa específica sobre residuos fotovoltaicos que ordenaba el reciclaje de todos los módulos solares fotovoltaicos y establecía requisitos y objetivos mínimos para la recogida y el reciclaje. Tomando como referencia la Directiva sobre Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos de 2012, los diferentes Estados miembros han ido transponiendo la norma a sus legislaciones nacionales. Según este marco europeo, se sigue un enfoque de responsabilidad ampliada del productor para que los productores o vendedores que ponen módulos fotovoltaicos en el mercado sean responsables de los costes de recogida, manipulación y tratamiento de sus productos, ya sea a través de su propio programa de recogida y reciclaje o mediante sistemas de conformidad del productor. “Es crucial que los gobiernos, las industrias y otras partes interesadas se preparen ahora para gestionar el futuro aumento de residuos fotovoltaicos solares desde una perspectiva sistémica de economía circular”, finaliza la AIE.
