Os painéis fotovoltaicos são um benefício para a energia limpa, mas são difíceis de reciclar. Conforme os mais antigos são inutilizados, um excesso de lixo eletrônico solar começa a aparecer.
A Agência Internacional de Energia Renovável projeta que até 78 milhões de toneladas de painéis solares terão atingido o fim de sua vida útil até 2050 e que, até lá, o mundo estará gerando cerca de 6 milhões de toneladas de novos resíduos eletrônicos solares anualmente. Apesar dessa projeção, o mundo ainda não tem um plano para lidar com esse lixo.
Os painéis solares são uma fonte cada vez mais importante de energia renovável que e têm papel essencial no combate às mudanças climáticas. Mas eles também são peças complexas de tecnologia que se transformam em folhas grandes e volumosas de lixo eletrônico no final de suas vidas.
Embora representem uma pequena fração do total de lixo eletrônico que a humanidade produz a cada ano, os métodos de reciclagem de eletrônicos atuais não são aplicáveis aos painéis solares. Por exemplo, para recuperar os materiais mais valiosos de equipamento desses, incluindo prata e silício, é preciso soluções de reciclagem personalizadas.
É preciso desenvolver uma solução o quanto antes, já que campanhas para adoção de energias limpas são cada vez mais frequentes e a sociedade vem, aos poucos, adotando a solução para gerar energia - com demanda cada vez mais em alta – com fonte limpa e abundante.
“Se não exigirmos a reciclagem, muitos dos módulos irão para aterros sanitários”, disse à Wired o pesquisador solar da Universidade do Arizona, Meng Tao, que escreveu recentemente um artigo de revisão sobre a reciclagem de painéis solares de silício, que representam 95% do mercado solar.
Os painéis solares são compostos por células fotovoltaicas (PV) que convertem a luz solar em eletricidade. Quando esses painéis entram em aterros, materiais valiosos são desperdiçados. E, como os painéis solares contêm materiais tóxicos como o chumbo, que pode vazar à medida que se decompõe, se tornam um grande risco ambiental.
A maioria dos fabricantes de energia solar afirma que seus painéis têm vida útil de cerca de 25 anos. Se pensarmos que o uso desse sistema começou a ser adotado em maior escala no início dos anos 2000, ainda temos poucos anos pela frente antes que comecem a se acumular pelos lixões.
A PV Cycle, uma organização sem fins lucrativos dedicada à coleta e reciclagem de painéis solares, coleta vários milhares de toneladas de lixo eletrônico solar em toda a União Europeia a cada ano, de acordo com o diretor Jan Clyncke. Esse número inclui os painéis solares que chegaram ao fim de sua vida útil, mas também aqueles que foram desativados precocemente porque foram danificados durante uma tempestade, tiveram algum tipo de defeito de fabricação ou foram substituídos por um modelo mais novo e mais eficiente.
Hoje, quando os painéis solares chegam ao fim de sua vida útil, há alguns destinos possíveis. Pela legislação da União Europeia, os produtores são obrigados a garantir que os seus painéis solares sejam reciclados de forma adequada. No Japão, Índia e Austrália, os requisitos de reciclagem estão em andamento. Já nos Estados Unidos não tem muita regra. Com exceção de uma lei estadual em Washington, o país não tem legislação de reciclagem de energia solar.
Há algumas iniciativas voluntárias de reciclagem liderados pela indústria, mas são limitadas. “No momento, estamos bastante confiantes de que o número gira em torno de 10% dos painéis solares reciclados”, disse Sam Vanderhoof, CEO da Recycle PV Solar, uma das únicas empresas americanas dedicadas à reciclagem de paineis fotovoltaicos. O resto, diz ele, vai para aterros sanitários ou é exportado para o exterior para reutilização em países em desenvolvimento com legislação ambiental fraca.
Mesmo quando a reciclagem acontece, há muito espaço para melhorias. Um painel solar é basicamente um ‘sanduíche eletrônico’. O recheio é uma fina camada de células de silício cristalino, que são isoladas e protegidas dos elementos em ambos os lados por folhas de polímeros e vidro. Tudo é montado em uma moldura de alumínio. Na parte traseira do painel, uma caixa abriga a fiação de cobre que canaliza a eletricidade à medida que ela é gerada.
Em uma estação de reciclagem, os recicladores muitas vezes retiram a moldura do painel e sua caixa de junção para recuperar o alumínio e o cobre e, em seguida, trituram o resto do módulo, incluindo o vidro, polímeros e células de silício, que são revestidos por um eletrodo de prata e soldados com estanho e chumbo. Como a grande maioria dessa mistura em peso é vidro, o produto resultante é considerado um vidro impuro e triturado.
Tao e seus colegas estimam que um reciclador que desmonta um painel de silício de 60 células padrão pode obter cerca de US$ 3 pelo alumínio, cobre e vidro recuperados. Já Vanderhoof, diz que o custo da reciclagem desse painel nos Estados Unidos está entre US$ 12 e US$ 25 - após os custos de transporte, que "muitas vezes equivalem ao custo de reciclar". Ao mesmo tempo, em estados que permitem isso, normalmente custa menos de um dólar despejar um painel solar em um aterro de resíduos sólidos. “Acreditamos que o grande ponto cego nos EUA para a reciclagem é que o custo excede em muito a receita”, disse Meng. “É na ordem de uma proporção de 10 para 1.”
Se os componentes mais valiosos de um painel solar - ou seja, o silício e a prata - pudessem ser separados e purificados de forma eficiente, isso poderia melhorar a relação custo/receita.
Um pequeno grupo de recicladores de painéis fotovoltaicos está tentando fazer isso. A Veolia, que administra a única usina de reciclagem de PV de silício em escala comercial na França, tritura painéis e, em seguida, usa uma técnica óptica para recuperar silício de baixa pureza.
De acordo com Vanderhoof, Recycle PV Solar inicialmente usava um processo que poderia recapturar mais de 90% dos materiais presentes em um painel, incluindo prata de baixa pureza e silício. Mas a empresa recentemente recebeu alguns novos equipamentos de seus parceiros europeus que podem fazer "recaptura de mais de 95%", disse ele.
Alguns pesquisadores de PV querem fazer ainda melhor do que isso. Em outro artigo recente, uma equipe liderada por cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável pede o desenvolvimento de novos processos de reciclagem em que todos os metais e minerais são recuperados com alta pureza, com o objetivo de tornar a reciclagem o mais economicamente viável e ambientalmente benéfica possível.
Como explica o autor do estudo, Garvin Heath, tais processos podem incluir o uso de tratamentos químicos ou térmicos para separar o vidro das células de silício, seguido pela aplicação de outras técnicas químicas ou elétricas para separar e purificar o silício e vários metais residuais.
“O que pedimos é o que chamamos de um sistema de reciclagem integrado de alto valor”, disse Heath a Grist. Além de desenvolver melhores métodos de reciclagem, a indústria solar deve pensar em como reaproveitar os painéis sempre que possível, uma vez que os painéis solares usados provavelmente terão um preço mais alto do que os metais e minerais dentro deles (e uma vez que o reuso geralmente requer menos energia do que a reciclagem )
A Recycle PV Solar também certifica e revende os painéis em boas condições que recebe, o que, segundo Vanderhoof, ajuda a compensar o custo da reciclagem. No entanto, tanto ele quanto Tao estão preocupados que vários recicladores dos EUA estejam vendendo painéis solares usados com controle de baixa qualidade no exterior para países em desenvolvimento. “E esses países normalmente não têm regulamentos para lixo eletrônico”, disse Tao. “Então, no fim, você está despejando seu problema em um país pobre”.
Já a União Europeia está financiando uma série de projetos que mostram como os painéis solares de telhados e parques solares podem ser reaproveitados, incluindo para alimentar estações de carregamento de bicicletas elétricas em Berlim e complexos habitacionais na Bélgica.
Para que a indústria de reciclagem de energia solar cresça de forma sustentável, ela acabará por precisar de políticas e regulamentos de apoio. O modelo da UE de fazer com que os produtores financiem a retomada e a reciclagem de painéis solares pode ser um bom modelo para os EUA copiarem. Mas antes que isso aconteça, os legisladores dos EUA precisam reconhecer que o problema existe e está cada vez maior. “Precisamos enfrentar o fato de que os painéis solares expiram com o tempo, e há muitos deles por aí”, disse ele. “E o que fazemos quando eles começam a encerrar as atividades? Não é certo jogar essa responsabilidade sobre o consumidor, e é aí que estamos agora”.
Fonte: Época Negócios
