Il fotovoltaico: la strada verso un futuro sostenibile
Una delle priorità globali più urgenti oggi è la riduzione delle emissioni di carbonio per mantenere il riscaldamento globale al di sotto dei 2 °C, come indicato nell’accordo di Parigi. L’energia solare è in prima linea, in quanto offre una soluzione accessibile e conveniente per diminuire la dipendenza dai combustibili fossili e per avvicinarsi alla neutralità delle emissioni di carbonio. L’industria fotovoltaica (FV) svolge un ruolo cruciale in questo sforzo. Deve stabilire uno standard elevato di resilienza e sostenibilità e deve dimostrare l’efficacia e la fattibilità di approcci collaborativi e strategie aziendali innovative. Tuttavia, l’aumento dei rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche, come i dispositivi fotovoltaici, rappresenta una sfida. Questi dispositivi sono stratificati in modo complesso, rendendo difficile l’estrazione di materie prime preziose come il silicio, l’argento o l’indio e il gallio in essi incorporati. Il progetto PHOTORAMA, finanziato dall’UE, intende creare una catena del valore circolare sostenibile e redditizia. Sviluppando soluzioni di riciclaggio innovative, PHOTORAMA intende recuperare e riutilizzare tutti i componenti materiali dei pannelli fotovoltaici a fine vita, promuovendo così un’industria fotovoltaica a zero emissioni.
Pannelli a fine vita: l’anello debole della catena del valore del fotovoltaico
«PHOTORAMA sta affrontando la sfida globale del riciclo dei pannelli solari concentrandosi sull’innovazione tecnologica dove è più necessaria: la gestione del fine vita. Riciclare questi pannelli è difficile e i metodi attuali spesso sprecano materiali preziosi: il riciclo richiede un’attenta separazione dei materiali per mantenerne la purezza», osserva Claire Agraffeil, coordinatrice del progetto. PHOTORAMA dimostra che l’innovazione intelligente può portare al riciclaggio di alto valore. Il progetto prevede un processo a tappe: dapprima lo smontaggio dei componenti esterni (telaio in alluminio, scatola di giunzione), poi la separazione degli strati dalla struttura a sandwich (strato frontale, celle, strato posteriore) e infine il recupero delle materie prime critiche (silicio, rame, alluminio, argento dai pannelli in silicio cristallino e indio, gallio dai pannelli CI(G)S). La maggior parte delle pratiche di riciclaggio si basa su processi di triturazione o frantumazione che vengono identificati come approcci di riciclo. I componenti esterni possono essere facilmente isolati per il riciclaggio, mentre la frazione di vetro è solitamente destinata ad applicazioni di basso valore. I polimeri degli strati sigillanti e dello strato posteriore vengono recuperati, nella migliore delle ipotesi, come combustibile energetico, ma la maggior parte viene smaltita in discarica, mentre i metalli di solito non vengono recuperati. Ciò comporta la perdita irreversibile dei preziosi materiali incorporati nei pannelli fotovoltaici. PHOTORAMA ha affrontato le sfide principali: separare gli strati del sandwich senza mescolare i materiali e recuperare le materie prime critiche. I partner del progetto stanno collaborando per aumentare la scala delle tecnologie. Dalla fase iniziale dell’innovazione al livello di prontezza tecnologica (TRL) 4-5, la maturità delle tecnologie raggiungerà il TRL 6-7 entro la fine del progetto. «Il riciclaggio dei dispositivi fotovoltaici è un compito complesso a causa dell’esistenza di oltre 150 000 modelli che possono essere diversi per le specifiche di progettazione. Questa diversità rende impegnativo un metodo di disassemblaggio universale, che richiede non solo progressi tecnologici ma anche la creazione di un sistema flessibile in grado di gestire tutti i tipi di rifiuti fotovoltaici», spiega. «L’alta produttività e il trattamento dei volumi sono fondamentali per il riciclaggio e il nostro lavoro si distingue per l’efficienza con cui affrontiamo queste sfide».
Il fotovoltaico nell’economia circolare
«PHOTORAMA è un precursore nel campo del fotovoltaico, che intende trasformare l’industria reinventando l’intera catena del valore con un modello circolare. Il progetto sottolinea la necessità dell’esperienza sul campo per trasformare i principi teorici e le linee guida in realtà pratica», sottolinea. «Coprendo l’intera catena del valore del fotovoltaico, PHOTORAMA colma il divario tra l’industria manifatturiera e quella del riciclo, di solito affrontate solo concettualmente. Ci concentriamo sulla condivisione dei progressi e delle migliori pratiche per costruire un quadro economico solido che coinvolga diversi soggetti economici», conclude. Il progetto cerca anche di ispirare altri settori a ripensare e adottare modelli sostenibili. PHOTORAMA ha vinto il Premio per l’innovazione 2024 alla Settimana europea dell’energia sostenibile 2024 che «riconosce individui e progetti eccellenti per la loro innovazione e i loro sforzi nel campo dell’efficienza energetica e delle energie rinnovabili». Ha sviluppato tecnologie per il recupero dei componenti dei pannelli fotovoltaici ad alta purezza. Il suo approccio è andato oltre il riciclaggio, concentrandosi sul riutilizzo dei materiali recuperati attraverso una strategia completa della catena del valore.
Parole chiave
PHOTORAMA, riciclo, fine vita, materie prime critiche, economia circolare, pannelli fotovoltaici
