Odată cu explozia energiei regenerabile dezvoltată de panourile fotovoltaice și de turbinele eoliene a apărut și teama despre cum vor fi reciclate elementele componente ale acestor sisteme. Adeseori s-a afirmat că în lipsa unor soluții de reciclare impactul asupra mediului al acestor tehnologii ar putea fi mult mai mare decât în cazul utilizării surselor clasice de producere a energiei. Important este că deja s-au găsit soluții de reciclare, care, cel puțin în această fază în care suntem, să infirme tezele conform corora pericolul poluării este iminent.
Din acest punct de vedere prezentăm o poziție a Asociației Prosumatorilor și a Comunităților de energie care în cadrul misiunii sale de informare și educare vine cu o sinteză privind materialele incluse în panourile fotovoltaice și gradul de reciclare al acestora peste aproximativ 25-30 de ani, când acestea vor avea un grad de eficiență de 80% sau când tehnologia se va îmbunătăți substanțial.
Compoziția panourilor fotovoltaice
Panourile fotovoltaice sunt compuse din mai multe straturi și materiale diferite, fiecare având un rol esențial în conversia luminii solare în energie electrică. Structura generală a unui panou fotovoltaic include următoarele componente principale:
- Celulele fotovoltaice (semiconductori)
- Material principal: Siliciu (Si)
- Tipuri de siliciu utilizate:
- Siliciu monocristalin – cel mai eficient, dar și mai scump
- Siliciu policristalin – mai puțin eficient, dar mai accesibil
- Siliciu amorf (thin-film) – utilizat în panouri flexibile și mai ieftine
- Alte materiale folosite în celule:
- Fosfor și bor (dopare pentru a forma joncțiunea P-N)
- Staniu și indiu pentru unele tipuri de panouri subțiri
- Strat de protecție frontală (sticlă)
- Material: Sticlă temperată cu conținut redus de fier (pentru transparență ridicată)
- Grosime: De obicei 3-4 mm
- Rol: Protejează celulele fotovoltaice de impact, condiții meteorologice și radiații UV
- Encapsulant
- Materiale: EVA (etilen-vinil-acetat) sau POE (poliolefina elastomerică)
- Rol: Protejează celulele împotriva umidității și a șocurilor mecanice, menținând aderența între straturi
- Strat de protecție din spate (backsheet)
- Materiale: TPT (Tedlar-Polyester-Tedlar), PVF (fluoropolimeri), PET (polietilen tereftalat)
- Rol: Izolare și protecție împotriva apei și razelor UV
- Cadru
- Material: Aluminiu anodizat (pentru rezistență și durabilitate)
- Rol: Susține panoul și facilitează montajul pe structurile de susținere
- Cutia de joncțiune și cablurile electrice
- Materiale:
- Cutie de joncțiune – plastic rezistent la UV și temperaturi ridicate
- Conectori MC4 – cupru placat cu argint sau nichel
- Diodă bypass – pentru a preveni pierderile de energie în cazul umbririi parțiale
Durata de viață a panourilor fotovoltaice
- Durata medie de funcționare: 25-30 de ani
- Pierdere de eficiență anuală: 0,5 – 0,8% pe an (majoritatea panourilor ajung la 80% din eficiența inițială după 25 de ani)
- Factori care influențează durata de viață:
- Expunerea la temperaturi extreme
- Îngheț-dezgheț repetat
- Umiditate excesivă
- Daune mecanice (ex. grindină, impact fizic)
Reciclarea panourilor fotovoltaice
În prezent, reciclarea panourilor fotovoltaice este un proces în dezvoltare, iar tehnologiile variază în funcție de compoziția acestora.
Procentajul materialelor reciclabile:
- Sticlă: ~95% poate fi reciclată și refolosită
- Aluminiu (cadru): ~100% reciclabil
- Siliciu (din celule): ~80-90% recuperabil
- Encapsulant și backsheet: dificil de reciclat (~10-20% poate fi reutilizat)
- Metale din conectori și fire (cupru, argint, plumb, indiu): recuperabile în proporție de 85-95%
Procesul de reciclare:
- Demontare manuală – Se separă cadrul de aluminiu și cutia de joncțiune
- Zdrobire și separare mecanică – Panourile sunt mărunțite, iar componentele sunt separate prin metode magnetice și flotare
- Proces chimic sau termic – Se îndepărtează encapsulantul și backsheet-ul
- Recuperarea siliciului – Se purifică și se poate reutiliza în producția de noi panouri
Rata globală de reciclare a unui panou fotovoltaic:
- Aproximativ 85-90% din materiale pot fi recuperate și refolosite, dar tehnologiile sunt încă în dezvoltare pentru a îmbunătăți reciclarea completă.
Concluzie
Energia regenerabilă, în special cea fotovoltaică, reprezintă o soluție sustenabilă pentru viitor. Miturile legate de imposibilitatea reciclării panourilor sunt demontate prin studii și tehnologii emergente, care permit reutilizarea a peste 85% din materialele unui panou solar. A.P.C.E. rămâne dedicată educației și informării corecte a publicului, promovând accesul la energie curată și durabilă.
