Los residuos de los paneles solares no son un problema importante

El cambio energético más rápido de la historia está en marcha. La nueva capacidad de generación de energía solar fotovoltaica se está implementando más rápido que todo lo demás en conjunto. El precio de la energía fotovoltaica sigue cayendo y, en esencia, la energía fotovoltaica no tiene restricciones. Por lo tanto, la energía solar fotovoltaica está creciendo hasta dominar no sólo la producción de electricidad, sino también todas las formas de producción de energía, a través de la electrificación de casi todo.

¿Cuánto desperdicio?
El consumo típico de electricidad en las economías avanzadas es de 7 a 12 MWh por persona al año. Esta cifra deberá duplicarse para dar cabida a la electrificación del transporte, la calefacción y la industria. En algunos países, se necesitará electricidad adicional para descarbonizar la industria química: metales, amoníaco, plásticos, combustible sintético para aviones, etc. La mayor parte de esta electricidad provendrá de la energía solar, con un apoyo limitado de la energía eólica e hidráulica.

Con fines ilustrativos, podemos tomar una generación promedio de electricidad solar per cápita de 20 MWh por año en un país próspero totalmente descarbonizado. Suponiendo un factor de capacidad de CC típico del 16% (montaje en el tejado y en el suelo), cada persona necesita 15 kW de paneles solares con una superficie de unos 70 m2.

La vida útil de los paneles es de 20 a 30 años, por lo que se generan unos 3 m2 de residuos de paneles solares por persona al año, con una masa de unos 30 kg. Esto es pequeño en comparación con el flujo de residuos sólidos municipales en los EE. UU. de aproximadamente 900 kg por persona al año, y muy pequeño en comparación con las emisiones equivalentes de CO2 en los EE. UU. de 19.000 kg por persona al año.

¿Cuánto de los módulos fotovoltaicos se recicla?
La estructura de aluminio y los cables eléctricos de los paneles solares retirados normalmente se recuperan por su valor.

La mayor parte del resto del panel es vidrio, que no es tóxico y cuya materia prima es inagotable. La masa de vidrio en 3 m2 de panel solar es de unos 20 kg. Esto se compara con el actual flujo de residuos de vidrio en Estados Unidos de 30 kg por persona al año. Por lo tanto, si se descartaran por completo como vertederos, los paneles solares aumentarían el flujo de desechos de vidrio en dos tercios, lo cual es significativo pero está lejos de ser abrumador. La alta calidad del vidrio solar con bajo contenido de hierro desechado puede encontrar aplicaciones especializadas, incluso como material de partida para nuevas generaciones de paneles solares y en la industria de pintura de señales de tráfico.

Los paneles solares también contienen alrededor de 1,2 kg de silicio, que es un material no tóxico y extremadamente abundante (Nº 2 en la corteza terrestre). El resto del panel está formado por finas capas de plástico protector y una pequeña masa de metales conductores como cobre (Cu), aluminio (Al) y plata (Ag) que pueden recuperarse y reciclarse, dependiendo de volúmenes suficientes para justificar inversiones en el reciclaje del equipo.

Un mercado en crecimiento en los países en desarrollo es la reutilización, o segunda vida, de paneles solares. Muchas plantas de energía solar a gran escala están reemplazando sus paneles con un 15% de eficiencia por paneles bifaciales de doble vidrio con un 22% de eficiencia. Los mismos camiones que entregan los nuevos paneles recogen los paneles retirados, que luego se clasifican y envían para una segunda vida en aplicaciones de bajo consumo en otros lugares.

Durante el crecimiento inicial de una industria, es posible que la logística para lidiar con los productos que se retiran inicialmente no se mantenga al día. Actualmente, esto se aplica tanto a las baterías de litio como a los paneles solares. Sin embargo, el ritmo de adopción de ambas tecnologías significa que esto cambiará rápidamente. La industria madura de las baterías de plomo-ácido es un buen ejemplo de altas tasas de recolección.

A medida que la industria fotovoltaica crezca y madure, se desarrollarán empresas para gestionar de forma sostenible los paneles solares al final de su vida útil. La cantidad de materiales fotovoltaicos a reciclar se mantendrá cómodamente por debajo de los flujos de residuos y reciclaje existentes y, por lo tanto, no se requiere ninguna tecnología o logística especial de eliminación y reciclaje. La gestión del retiro de paneles solares no será una limitación para la sustitución de combustibles fósiles por energía solar.

¿Cuánto CO2 evitado?
Es importante destacar que los 3 m2 de paneles solares por persona que se reciclan cada año han generado 20 MWh de electricidad a lo largo de su vida útil y han desplazado 20 toneladas de emisiones de CO2. Esto es aproximadamente mil veces mayor que el desperdicio de los paneles, y evitarlo es una ganancia ambiental espectacular.

El flujo de residuos de una turbina eólica es igualmente pequeño en comparación con el CO2 desplazado durante su vida útil. Las imágenes de palas de turbinas retiradas y paneles solares enterrados que circulan periódicamente en la web en artículos impactantes no señalan la masa mil veces mayor de emisiones de CO2 que las turbinas y los paneles han evitado.

Autores: Prof. Andrew Blakers /ANU) y Prof. Ricardo Rüther (UFSC).

Andrew.blakers@anu.edu.au y rruther@gmail.com

ISES, la Sociedad Internacional de Energía Solar, es una ONG acreditada por las Naciones Unidas fundada en 1954 que trabaja por un mundo con energía 100% renovable para todos, utilizada de manera eficiente y sensata.