Riciclo fotovoltaico: misure per un fine vita sostenibile dei materiali

La responsabilità della filiera del fotovoltaico

Se da un lato l’uso sempre più diffuso della tecnologia fotovoltaica ha portato importanti benefici in termini di tutela dell’ambiente, dall’altro, ha fatto sorgere numerose domande sulla gestione del fine vita dei prodotti impiegati dalla filiera fotovoltaica e sulle misure da adottare per un riciclo sostenibile dei materiali, affinché gli effetti benefici sull’ambiente possano essere mantenuti anche al termine del ciclo di vita dei prodotti.

Il trend positivo registrato del mercato fotovoltaico nel corso degli ultimi anni, ha comportato, infatti, sia un aumento della domanda di materie prime che un incremento dell’impatto ambientale delle attività produttive ad esso connesse. Secondo le stime, entro il 2040, i rifiuti fotovoltaici raggiungeranno i 27 milioni di tonnellate annuali.

Una criticità ben nota alla filiera di settore che, già da tempo, è attiva nella ricerca di soluzioni per lo sviluppo di una tecnologia fotovoltaica sempre più sostenibile anche al termine del suo ciclo di vita.

Il riciclo dei pannelli fotovoltaici

Rystad Energy, società indipendente di consulenza e ricerca energetica, ha stimato che, entro il 2030, il valore delle attività di riciclo dei materiali per la produzione dei pannelli solari potrebbe raggiungere i 2,7 miliardi di dollari, un valore di molto superiore ai 170 milioni del 2022 e che, entro il 2050, potrebbe aggirarsi agli 80 miliardi di dollari. Inoltre, entro il 2040, i materiali riciclati potrebbero rappresentare il 6% degli investimenti nel fotovoltaico, contro l’attuale 0,08%.

Con riferimento ai materiali utilizzati per la produzione di pannelli fotovoltaici, le migliori tecnologie presenti oggi sul mercato consentono di recuperare un pannello al 98% del suo peso. Basti pensare che per modulo di 21 kg si possono ottenere in media: 15 kg di vetro, 2,8 kg di materiale plastico, 2 kg di alluminio, 1 kg di polvere di silicio e 0,14 kg di rame. Un prezioso “bottino” che può, dunque, rientrare nel circolo economico. In particolare:

• vetro: riciclabile per la creazione di nuove lastre per ogni genere di applicazione;
• metallo: la cornice d’alluminio dei pannelli può essere rinviata a stabilimenti di produzione;
• plastica: un potenziale combustibile per la produzione di cemento;
• silicio: può essere fuso e riutilizzato da aziende specializzate;
• rame: contenuto in cavi e connettori può essere recuperato per nuove applicazioni
• argento: costituisce circa lo 0,04% del pannello, ma rappresenta il 14% del valore complessivo.

Kristin Stuge, analista di Rystad Energy, afferma “il riciclo dei moduli fotovoltaici può aumentare la probabilità che i paesi raggiungano i loro obiettivi di capacità solare”, specialmente in un momento di difficoltà di approvvigionamento di materie prime come quello degli ultimi anni.

Dal 2008, con la Direttiva 2008/98/CE relativa ai rifiuti, l’Unione europea ha affidato al produttore la responsabilità del fine vita dei pannelli, includendo nel prezzo iniziale del bene i costi per il trattamento dei rifiuti. Quattro anni più tardi, con la Direttiva 2012/19/UE, ha introdotto la prima disciplina su smaltimento e riciclo ribadendo l’importanza di percorrere una strada virtuosa per un’economia sempre più circolare e green.  

Il riciclo delle batterie di accumulo fotovoltaico  

Grande attenzione è stata posta anche sul riciclo delle batterie di accumulo fotovoltaico.  Con la Direttiva 2006/66/CE, l’Unione Europea ha incoraggiato gli Stati membri ad armonizzare le misure circa l’impatto ambientale di pile, accumulatori fotovoltaici con un recupero di almeno il 50% del peso del prodotto originale.

Una direttiva che ha segnato una svolta in termini di attenzione ambientale, quando la maggior parte dei sistemi di accumulo usavano batterie con tecnologie al piombo-acido altamente inquinanti.

In base alla tecnologia usata dalla batteria di accumulo, è possibile distinguere:

• sistemi di accumulo con batterie al piombo-acido: massa molto elevata, durata media di 10 anni, per lo più composte da piombo e altri materiali inquinanti che rendono particolarmente delicata la fase di gestione dei rifiuti. Si tratta ancor oggi di una tecnologia largamente in uso tra i produttori di sistemi di accumulo.
• sistemi di accumulo con batterie al litio: prestazioni elevate e con ciclo di vita medio di 20 anni; fattore che le rende più sostenibili in virtù della più lunga durata.  

Ma come avviene il processo di riciclo di un sistema di accumulo?

Il processo di riciclo prevede il disassemblaggio del sistema di accumulo, l’estrazione delle celle, la loro triturazione e la separazione dei materiali affinché possano essere utilizzati per nuove batterie oppure in altri processi industriali.

La tecnologia al litio è relativamente nuova e la costante crescita dei dispositivi che dipendono da questo materiale continua a spingere la ricerca verso tecniche di riciclo sempre più efficienti. A oggi, il recupero dei metalli avviene attraverso la metallurgia estrattiva, processo tuttavia ancora poco efficiente e sostenibile, per questo sono al vaglio dei ricercatori sempre nuove soluzioni per rese migliori e minori rischi ambientali, quali solventi biodegradabili e processi idrometallurigici.

Il riciclo di pannelli fotovoltaici e di batterie di accumulo è, dunque, un tema cruciale per la sostenibilità futura del settore e la diffusione dell’uso di fonti energia rinnovabile. Per questo, nei prossimi anni, sarà fondamentale proporre sul mercato tecnologie dalle prestazioni sempre più elevate e di lunga durata, realizzate in modo responsabile e pensate per ridurre sensibilmente i volumi del riciclo.

Da sempre sonnen utilizza per i suoi sistemi di accumulo fotovoltaico sonnenBatterie batterie al litio-ferro-fosfato che eccellono per performance e sostenibilità:

• Durata: 10.000 cicli di carica/scarica (pari otre 25 anni). Test di laboratorio hanno dimostrato come, dopo 10.000 cicli, le batterie sono in grado di conservare il 70% della loro capacità originale;

• Performance: la tecnologia litio-ferro-fosfato, diffusa nel mercato dai primi anni 2000 e oggi ampiamente collaudata, garantisce massima efficienza e affidabilità
• Sostenibilità: la combinazione di litio, ferro e fosfato è paragonabile nella sua composizione chimica a un minerale naturale ed è priva di metalli pesanti tossici.

Come previsto dal D.Lgs. 188/2008 (in recepimento della Direttiva 66/2006), integrato dal D.Lgs. 21/2011, che regola la raccolta e il trattamento di Rifiuti di Pile e Accumulatori (RIPA), sonnen si affida al Consorzio COBAT per lo smaltimento e riciclo di batterie di accumulo fotovoltaico a tutela della sostenibilità della filiera.

I sistemi di accumulo sonnenBatterie: una scelta responsabile e sostenibile

sonnen ha scelto di utilizzare per tutti i sistemi di accumulo sonnenBatterie, batterie con tecnologia LiFePO4 (litio-ferro-fosfato) a garanzia della massima efficienza e sostenibilità. La scelta di sonnen di impiegare batterie al litio-ferro-fosfato è stato il risultato di un’intensa attività di ricerca e sviluppo, che continua ancora oggi per migliorare sempre di più le prestazioni dei sistemi di accumulo fotovoltaico.

Grazie all’integrazione di un sistema di accumulo sonnenBatterie è possibile oggi utilizzare tutta l’energia pulita autoprodotta dall’impianto fotovoltaico a copertura del proprio fabbisogno energetico, con la garanzia di un prodotto affidabile e sicuro. Una scelta sostenibile anche nel lungo periodo.

Unisciti alla costruzione del futuro dell’energia con sonnen.