¿Qué pasará con las plantas solares cuando termine su vida útil?

Juan José Coble Castro, Universidad Nebrija

La continua reducción de costes en las energías renovables en los últimos 10 años y especialmente en la energía solar fotovoltaica, que ha reducido sus precios en un 80 % (un 7 % sólo en el último año), hacen que el crecimiento en la implantación de esta tecnología haya sido exponencial. Este crecimiento no solo se ha visto favorecido por la rápida caída de los precios, también han influido las mejoras técnicas y de fiabilidad en estas tecnologías y las políticas de claro apoyo a las renovables aplicadas desde la esfera gubernamental.

Este gran impulso en nuevas inversiones en energías renovables en general, y en el sector fotovoltaico en particular, trae muchos beneficios:

• un creciente número de puestos de trabajo de alta cualificación y de calidad en todo el mundo (10,3 millones de personas en 2017 y creciendo año tras año),
• poco significativos o nulos impactos ambientales de la tecnología fotovoltaica comparada con aquellas basadas en el consumo de combustibles fósiles,
• implementación modular, distribuida y rápida,
• instalación allí donde se requiera, proporcionando electricidad a las comunidades o usuarios que la necesiten sin la necesidad de implantar una infraestructura energética compleja que requiera mucho tiempo para su puesta en marcha.

Estos sistemas fotovoltaicos suponen soluciones de abastecimiento eléctrico renovable independientes y conectadas en redes locales. Son viables para cerca del 80 % de las personas sin acceso a flujo eléctrico, ya sea en áreas rurales aisladas o en pequeñas comunidades en desarrollo. Debido a que el desarrollo de estos proyectos es local, el empleo creado también se localiza en el ámbito del proyecto.

Pero para cerrar con éxito el ciclo de vida de cualquier tecnología no basta con que tengan unos costes en descenso y una fiabilidad técnica en ascenso, no basta con que tengan un bajo o nulo régimen de emisiones y residuos a lo largo de su vida útil.

Una vez que la tecnología llega al final de su vida útil, se desmantelan sus instalaciones y se intenta volver al estado cero en el lugar donde se implantaron. Entonces, se debe poder reutilizar, reciclar y reducir al mínimo los residuos producidos en el desmantelamiento, intentando reintegrarlos todos en el sistema productivo mediante criterios de economía circular. A día de hoy se plantean algunos problemas en la tecnología fotovoltaica que hay que afrontar y resolver.

La industria fotovoltaica y el reciclaje

El elevado crecimiento de las instalaciones de energía fotovoltaica queda reflejado en los datos: a finales de 2017, se habían instalado en todo el mundo una cantidad estimada de 402,05 GW de energía solar, pero según un informe de IRENA, esta cifra podría alcanzar los 4 500 GW en 2050.

Pero los paneles solares que generan esa energía no durarán para siempre. La vida útil estándar de estos sistemas es entre 25 y 30 años, lo que significa que algunos de los paneles instalados en aquellos inicios no tardarán en ser retirados.

Cada año que pasa, más y más serán retirados del servicio: módulos fotovoltaicos de vidrio, silicio y metal que pronto comenzarán a sumar cientos de miles de toneladas métricas de diferentes materiales. Se espera que la producción total de residuos de estas instalaciones llegue a ser de 60-78 millones de toneladas a nivel mundial en el año 2050. En Europa actualmente hay aproximadamente 35 000 toneladas de residuos de instalaciones solares.

Son muchos residuos, tanto en la actualidad como en el horizonte de la descarbonización de la economía europea, pero mediante su reciclado y adecuada recuperación se podrían producir 2 000 millones de paneles nuevos. Es decir, con un correcto procedimiento de reciclado de paneles fotovoltaicos, la producción de energía solar reduciría ampliamente su huella de carbono y mejoraría mucho su análisis de ciclo de vida al introducir elementos de economía circular en su balance neto. Por todo ello hay que mirar con detalle las opciones de reciclado, para que estén listas y en pleno funcionamiento cuanto antes a gran escala, mucho antes de alcanzar el año 2050.

Normativa sobre el reciclaje de tecnología solar

Desde el año 2012 todos los productores de placas solares tienen la obligación de reciclar aquellas que ya no se utilizan. Esto está regulado en la Directiva europea de reutilización de dispositivos electrónicos y eléctricos 2012/19/EU.

Esta directiva exige la recogida del 85 % y el reciclaje del 80 % de los materiales utilizados en los paneles fotovoltaicos, en virtud del contenido de la misma sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, que se amplió a los productos solares en 2012, como ya se ha comentado.

Según la legislación vigente comunitaria, los fabricantes de placas tienen la obligación de recoger y reciclar estas placas cuando termine su ciclo de vida útil en los distintos países de la Unión Europea. Esta normativa ha sido traspuesta y ampliada por el Real Decreto 110/2015, de 20 de febrero, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, que obliga al reciclaje de los paneles solares fotovoltaicos, entre otros elementos.

¿Cómo se reciclan los paneles fotovoltaicos?

Los paneles solares se pueden reciclar, pero el proceso global no es sencillo, tienen muchos componentes muy diferentes en su matriz.

El componente más caro por unidad de masa de panel fotovoltaico es la plata, seguida de cobre, silicio, aluminio, vidrio y polímeros. Debido a los avances técnicos y a las nuevas tecnologías la utilización de la plata se está reduciendo considerablemente en los paneles fotovoltaicos.

También contienen algunos materiales peligrosos que se encuentran unidos a la matriz con adhesivos y procesos de sellado que van a dificultar su separación efectiva.

En un panel fotovoltaico cerca de un 90 % del vidrio y de los materiales semiconductores pueden ser reutilizados en nuevos paneles u otros productos de vidrio. Casi el 75 % del material separado es vidrio que por un lado es fácil de reciclar en nuevos productos, pero por otro lado tiene un valor como producto reciclado muy bajo. Cuanto menor es el valor que se puede extraer de un producto reciclado, menor es el incentivo para reciclar. Por eso se necesitan otros incentivos y/o normativas que vengan desde la esfera gubernamental.

Las técnicas de reciclado existentes son principalmente dos:

1. Reciclado térmico

La técnica de reciclado estándar se basa en el tratamiento térmico y consiste en quemar los plásticos, adhesivos y sellantes para separar las células del vidrio. Esto es aproximadamente el 80 % en peso y componentes del panel. Después deben llevarse a cabo diferentes procesos químicos para separar los contactos metálicos y eliminar la capa antirreflectante, si la hubiese. Las obleas de silicio también se pueden reutilizar. Este material se puede reciclar hasta cuatro veces.

2. Reciclado mecánico.

La segunda técnica de reciclado utilizada es mecánica. Consiste en moler todo el panel despejado de su marco, cables y caja de conexiones para después ser trabajado a base de procesos químicos. Se tritura para extraer los materiales principales y después estos se separan y envían a corrientes de reciclaje separadas, para obtener materiales secundarios.

La presencia o no de silicio en los módulos fotovoltaicos condiciona la aplicación de la primera o la segunda opción de reciclado.

Se necesitan más plantas de reciclaje

Existe ya una planta industrial que permite alcanzar tasas muy altas de reciclado y recuperación de los materiales de los paneles fotovoltaicos. Se encuentra en Rousset, en la región de Bouches-du-Rhône, en Francia. La instalación es operada por Veolia y es la primera planta industrial de su tipo. Tiene un 94,7 % de tasa de recuperación de los materiales del módulo fotovoltaico basado en silicio cristalino.

“El 95 % es una cifra de reciclaje excepcional, especialmente para un producto de varios componentes”, según Bertrand Lempkowicz, el gerente de comunicaciones de PV Cycle, la asociación sin ánimo de lucro que gestiona el sistema operativo más importante de recogida y reciclaje de paneles fotovoltaicos al final de su vida útil en toda Europa. “Solo las latas de refresco pueden afirmar que lo hacen mejor, pero tampoco alcanzan el 100%. Una lavadora no se acerca al 70 % de reciclaje, todo el mundo tiene una, pero a nadie parece importarle”, ha declarado.

El desarrollo e implantación del suficiente número de plantas de reciclaje de paneles fotovoltaicos como la mencionada anteriormente en toda Europa garantizaría un buen futuro para los residuos de esta tecnología.

Además, mejoraría enormemente la huella de carbono de la industria fotovoltaica y se completaría el ciclo de vida de los paneles fotovoltaicos integrando de nuevo sus componentes en el ciclo productivo del sector fotovoltaico (y de otros sectores). Se introducirían así prácticas de economía circular en una tecnología de producción de energía que reúne ya todos los componentes para ser una de las más limpias y silenciosas del planeta.