Sempre più pannelli solari, e così anche “rifiuti” fotovoltaici. L’incremento della potenza fotovoltaica installata a livello globale comporta anche questo: un aumento dei pannelli fotovoltaici a fine vita. Per fortuna che non mancano le soluzioni per lo smaltimento e il recupero dei materiali fotovoltaici, come quelle dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), che permettono non solo la valorizzazione dei materiali contenuti nei pannelli fotovoltaici dismessi, ma anche la promozione di un approvvigionamento sostenibile di materie prime ad alto valore aggiunto.
ENEA, tutte le nuove soluzioni per il riciclo dei pannelli solari
Annunciate recentemente da ENEA, queste innovazioni per il settore del riciclo fotovoltaico sono state presentate durante il workshop “Recovery & Recycling from PV Panels”, organizzato nell’ambito della VII edizione del Simposio sull’Economia Circolare e Urban Mining (SUM 2024).
ReSiELP: innovazioni nel trattamento termico
Tra le novità presentate, il progetto ReSiELP, finanziato dalla KIC EIT RawMaterials, si distingue per la progettazione di un impianto per il trattamento termico dei pannelli fotovoltaici. Oltre allo sviluppo di sistemi per il trattamento dei reflui liquidi e gassosi risultanti dal trattamento termico, il progetto prevede la valutazione delle prestazioni ambientali ed economiche dell’intero processo di riciclo attraverso metodologie di Analisi del Ciclo di Vita (LCA) e dei Costi del Ciclo di Vita (LCC).
IEMAP: recupero a raggi infrarossi
Un’altra iniziativa degna di nota è il progetto IEMAP, finanziato dal MASE nell’ambito dell’iniziativa “Mission Innovation”. Esso consente di recuperare i principali componenti dei pannelli fotovoltaici, come vetro, celle, contatti elettrici e componenti in plastica, mediante un trattamento a raggi infrarossi. Questo metodo permette la degradazione termica dello strato di materiale plastico senza dover procedere alla sua combustione, in modo da ridurre così le emissioni in atmosfera.
PARSIVAL: anodi per batterie agli ioni di litio
Nel quadro del progetto PARSIVAL, finanziato dalla KIC EIT Raw Materials, i ricercatori stanno sviluppando soluzioni tecnologiche per il trattamento delle celle di silicio recuperate, con l’obiettivo di produrre anodi per batterie agli ioni di litio a più alta densità energetica rispetto a quelle commerciali. Così da migliorare le prestazioni delle batterie e promuovere l’uso sostenibile del silicio recuperato.
Brevetto per il recupero del silicio
ENEA ha anche brevettato un processo a basso impatto ambientale per il recupero del silicio dai pannelli fotovoltaici a fine vita, in modo da trasformare il silicio recuperato in un nanomateriale innovativo utile per lo sviluppo di batterie meno costose, più performanti e durature.
La corsa per il riciclo del pannelli solari
Parliamo di soluzioni che vanno a migliorare il recupero effettivo di materiali critici come il silicio e l’alluminio, nonché di materiali strategici come il rame e di materiali non critici come il vetro, l’argento e i componenti polimerici. Materiali in abbondanza, visto che, con una potenza fotovoltaica installata nel mondo che potrebbe arrivare a 18.200 GW entro il 2050 (1.047 GW al 2022), si stimano 78 milioni di tonnellate di pannelli da dover smaltire in futuro.
Commenta Marco Tammaro, responsabile del Laboratorio ENEA di Tecnologie per riuso, riciclo, recupero e valorizzazione di rifiuti e materiali:
“La crescita dei rifiuti fotovoltaici a livello globale richiede un’attenzione particolare al settore del fine vita dei pannelli. In questo contesto ricerca e innovazione possono giocare un ruolo cruciale per ridurre i problemi relativi alla scarsità delle risorse e ridurre le importazioni dall’estero, a costi inferiori rispetto alle materie prime primarie”.
Le attività di recupero del silicio e degli altri componenti dei moduli fotovoltaici sono condotte in collaborazione con il Dipartimento ENEA di Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili. Questa sinergia permette di studiare, progettare e realizzare celle, moduli e batterie di nuova generazione, rappresentando un esempio virtuoso di chiusura dell’intera catena del valore e del ciclo di vita.
Aggiunge Maria Lucia Protopapa del Laboratorio Materiali Funzionali e Tecnologie per Applicazioni Sostenibili del Centro Ricerche ENEA di Brindisi:
“Lo sviluppo di soluzioni per il riciclo ad elevato valore nell’ambito della gestione del fine vita consentirà di chiudere in modo virtuoso il ciclo di vita di questi dispositivi. In questo modo materiali e componenti recuperati possono essere re-introdotti in un nuovo ciclo produttivo, con benefici in termini di risparmio energetico, economico e ambientale”.
