«Ci pensiamo più avanti» Abbiamo un (enorme) problema con lo smaltimento dei pannelli solari. Riciclare i moduli fotovoltaici
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abbassare il costo delle materie prime, oltre a ridurre la dispersione di tossine nell’ambiente e a rendere più stabile una filiera che al momento dipende in modo significativo da Cina e Sud-Est asiatico
Chiara Beretta 29.3.2023 linkiesta.it lettura5’
La potenza fotovoltaica installata in Europa e nel resto del mondo è in costante crescita. Ma c’è un problema: nella quasi totalità dei casi, i pannelli solari al momento non vengono smaltiti e riciclati in modo tale da recuperarne i componenti riutilizzabili. Una lacuna che rischia di rendere drammaticamente non sostenibile una tecnologia che, invece, dovrebbe essere un tassello chiave della transizione ecologica.
Argomenti trattati
Gli scarti utili dei pannelli solari a fine vita (entro 2050)
I vantaggi di un’economia circolare per il fotovoltaico
Riciclo dei pannelli solari: un processo possibile
I limiti e i costi del riciclo
La nuova proposta di legge Ue sulle materie prime critiche
In Italia nel 2022 erano attivi circa un milione e 225mila impianti fotovoltaici, il ventuno per cento in più rispetto al 2021. La metà della potenza installata si concentra nel settore industriale, seguito dal comparto residenziale, terziario e agricoltura. L’accelerata rispetto agli anni precedenti è dovuta anche al Superbonus: lo scorso anno l’agevolazione fiscale al centodieci per cento è stata infatti utilizzata nel sessantasei per cento delle nuove installazioni. La spinta verso le energie rinnovabili ha raggiunto un nuovo e significativo record anche a livello globale: solo il comparto solare nel 2022 ha attirato investimenti per 23,9 miliardi di dollari.
Gli scarti utili dei pannelli solari a fine vita
I pannelli solari non sono eterni. Al di là del fatto che richiedono una certa manutenzione, hanno una vita utile di circa trent’anni prima di perdere irrimediabilmente efficienza. Per la prima volta un report, redatto dall’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (Irena) e dal Programma per i sistemi fotovoltaici dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA-PVPS), ha tradotto in numeri la dismissione dei pannelli solari a livello globale.
È stato stimato che entro il 2050, quando circa quattro miliardi di pannelli solari dovranno essere sostituiti, saranno prodotti settantotto milioni di tonnellate di rifiuti. Inevitabile, si potrebbe pensare: sono pannelli solari arrivati a fine vita. Si può evitare, però, che questi rifiuti vadano persi.
Quanto parliamo di rifiuti che derivano dai pannelli solari vecchi, infatti, non ci riferiamo a sostanze inutili o inutilizzabili. Sono, anzi, materie prime che potrebbero essere rivendute e riciclate, eventualmente anche nella realizzazione di nuovi pannelli solari. Si tratta soprattutto di argento, rame e silicio cristallino, il materiale semiconduttore dominante nella produzione di celle solari per il fotovoltaico, ma anche di vetro, alluminio e polimeri derivanti dalle materie plastiche.
I vantaggi di un’economia circolare per il fotovoltaico
Inserire il fotovoltaico in un reale sistema di economia circolare, e dunque riuscire a recuperare e a riciclare queste materie prime, avrebbe vantaggi notevoli. Economici, prima di tutto: sempre secondo il report di IRENA e IEA-PVPS gli scarti del fotovoltaico, se fossero recuperati, varrebbero quindici miliardi di dollari. Ma i benefici sono anche ambientali: estrarre, produrre e usare nuove materie prime comporta emissioni significative, specialmente considerando il fatto che l’alluminio e il silicio (entrambi presenti nei pannelli solari, soprattutto il secondo) sono materiali estremamente energivori.
Nel caso dell’alluminio, il riciclo richiede il novantacinque per cento di energia in meno rispetto alla produzione “di prima mano”. SolarCycle, giovane startup statunitense che si occupa di recuperare pannelli fotovoltaici a fine vita, ha stimato che il riciclaggio di ciascun pannello evita l’emissione di quasi quarantaquattro chilogrammi di CO2.
Le materie prime che usiamo nelle nuove tecnologie, inoltre, non sono inesauribili e talvolta per varie ragioni possono essere molto difficili da estrarre. Per tale motivo, ad esempio, i pannelli solari di ultima generazione non contengono più alcuni metalli rari, come l’indio. Secondo il National renewable energy laboratory, riciclare i pannelli solari potrebbe abbassare il costo delle materie prime, oltre a ridurre la dispersione di tossine nell’ambiente e a rendere più stabile una filiera che al momento dipende in modo significativo da Cina e Sud-Est asiatico.
Riciclo dei pannelli solari: un processo possibile
Come accennato, oggi c’è chi si occupa del riciclo dei pannelli solari. È una possibilità tecnicamente fattibile, dunque, eppure ancora rara. Solo negli Stati Uniti circa il novanta per cento dei pannelli solari difettosi o a fine vita finisce in discarica, perché questa opzione è più economica del riciclo.
Anche nell’Unione europea il tasso di riciclo dei pannelli solari è pari a circa il dieci per cento. E il problema non riguarda solo il fotovoltaico: tutte le nuove tecnologie contengono componenti e materie prime strategiche che potrebbero essere recuperate, ma a livello globale la percentuale di riciclo è inferiore all’un per cento.
Oltre al costo, comunque, a rendere il riciclo dei pannelli solari a fine vita così raro è anche la difficoltà tecnica del processo, che dipende primariamente dal modo in cui i pannelli solari oggi sono progettati e realizzati. I componenti infatti sono dislocati in piccole quantità o “incollati” insieme. Se il tutto viene triturato in un impianto di riciclaggio, diventa difficile o impossibile recuperare i singoli materiali, che verrebbero tra l’altro contaminati. La soluzione è quindi individuarli e separarli prima, ma per farlo servono procedimenti complessi e attrezzature sofisticate.
I limiti e i costi del riciclo
È un circolo vizioso. I pannelli solari (ma non solo) non sono progettati né costruiti in un’ottica di futuro riciclo. Dunque, bisogna ripensare i progetti per rendere il prodotto facilmente smaltibile. Per riuscirci, è molto utile sapere quali sono le infrastrutture e i processi di smaltimento. Che però al momento, oltre che complessi, non sono standardizzati.
Le tecniche di trattamento dei moduli solari sono di fatto varie, costose, spesso in fase di sperimentazione preindustriale e non ancora ottimizzate per gestire grandi volumi di rifiuti. In base alle stime, per rendere il processo economicamente sostenibile l’impianto di riciclaggio dovrebbe gestire tra le settemila e le ventimila tonnellate annue di moduli fotovoltaici c-Si.
Una quota minima che, sempre secondo le previsioni, l’Italia dovrebbe raggiungere intorno al 2031. Auspicabilmente, dal momento che in questi anni aumenterà inevitabilmente il numero di pannelli solari a fine vita, il tema diventerà sempre più centrale, così come l’urgenza di ripensare i processi di produzione e smaltimento in un’ottica di economia circolare.
La nuova proposta di legge Ue sulle materie prime critiche
Nell’Unione europea dal 2012 i pannelli solari dismessi sono considerati rifiuti elettronici e vanno dunque smaltiti come tali. Il tasso di riciclo e recupero delle preziose e rare materie prime che contengono, però, può e deve ancora migliorare.
A tal proposito, lo scorso 16 marzo la Commissione europea ha presentato una proposta di legge che punta a garantire una catena di approvvigionamento sicura e sostenibile delle «materie prime critiche», la cui disponibilità è fondamentale per «il futuro verde e digitale dell’Unione Europea».
Tra le altre cose ogni Stato membro, si legge nel regolamento proposto, dovrà migliorare i sistemi di recupero e riciclaggio dei rifiuti ricchi di materie prime preziose. Il testo, che è ancora una bozza, dovrà essere discusso e approvato dal Parlamento europeo e dal Consiglio dell’Unione europea, presumibilmente entro la fine dell’anno.
«Pannelli solari, pompe di calore, auto elettriche, chip, prodotti farmaceutici, munizioni: le materie prime sono essenziali per tecnologie e prodotti di importanza strategica», ha dichiarato in una nota stampa Thierry Breton, commissario europeo per il Mercato interno. La domanda di queste materie prime rare e preziose è in forte aumento e «con questa legge l’Unione europea sta migliorando la sua strategia in termini di estrazione, raffinazione, riciclaggio e diversificazione, per garantire un accesso sicuro e sostenibile alle materie prime essenziali».