Um consórcio de investigadores da Universidade Politécnica de Madrid está a desenvolver uma tecnologia para optimizar a reciclagem de equipamentos fotovoltaicos.
Até há relativamente pouco tempo, a reciclagem de módulos fotovoltaicos não era uma grande preocupação do sector, uma vez que ainda existia uma difusão limitada da energia solar à escala global. Actualmente, o cenário já é bem diferente: o solar fotovoltaico faz inclusivamente parte da estratégia para os edifícios. Vale a pena lembrar que a revisão da Directiva sobre o Desempenho Energético dos Edifícios (EPBD) traz como novidade a definição de requisitos com vista à instalação de sistemas solares em edifícios novos, renovados ou existentes, criando oportunidades para tornar os edifícios solar-ready. No documento pode ler-se que “todos os novos edifícios devem estar preparados para a energia solar e devem ser concebidos de forma a optimizar o potencial de produção de energia solar com base na radiação solar do local, permitindo a instalação de tecnologias solares sem intervenções estruturais dispendiosas”.
Neste sentido, também o tema da reciclagem de módulos fotovoltaicos tem ganhado relevância. Com a aposta no solar fotovoltaico e com o aumento da capacidade instalada nos últimos anos, as previsões de crescimento para as próximas décadas antecipam um cenário em que um número crescente de módulos em fim de vida será desactivado com um desfasamento de cerca de 25 anos após a instalação.
Um módulo fotovoltaico é constituído por uma cadeia de células solares interligadas, embebidas em folhas de polímero e coladas a um vidro para as proteger dos agentes externos, como a humidade ou a radiação ultravioleta. O vidro e a moldura de alumínio conferem rigidez para facilitar a sua instalação e aumentar a resistência a choques e rajadas de vento, por exemplo. No momento de fabrico dos módulos solares, estes elementos que tornam o equipamento mais resistente à acção do tempo acabam por dificultar a separação e a recuperação dos materiais quando é atingido o fim de vida útil.
No âmbito do projecto RESILIENS, financiado pela Agência Estatal de Investigação e coordenado pelo Instituto de Energia Solar (IES) da Universidade Politécnica de Madrid (UPM), quatro instituições estão a colaborar para estabelecer uma tecnologia viável, rentável e sustentável para recuperar silício e metais de equipamentos fotovoltaicos descartados e reutilizá-los no fabrico de novas células solares. Os investigadores optimizaram um processo de recuperação da prata e do silício de alta pureza, algo que pode vir a reduzir o consumo de matérias-primas e de energia, promovendo a reciclagem de módulos solares.
Actualmente, estão a ser propostos muitos métodos para a reciclagem de módulos através de abordagens mecânicas, térmicas ou químicas. Alguns atingiram um elevado nível de desenvolvimento, por exemplo, para os componentes mais pesados do módulo, como o vidro e a estrutura de alumínio. No entanto, este nível de desenvolvimento não atingiu os contactos metálicos e o silício que constituem as células solares, que são os elementos mais exigentes em termos de consumo de energia e de impacto ambiental. Além disso, a qualidade dos materiais recuperados não é muitas vezes suficiente para os reinserir na cadeia de valor fotovoltaica.
“Os resultados do projecto até à data validam a nossa estratégia”, afirma Carlos del Cañizo, investigador do IES-UPM e líder do projecto, em comunicado no website da Universidade Politécnica de Madrid. “Optimizámos um processo de desmetalização que recupera a prata no estado sólido e que consegue também uma relação óptima entre a recuperação do metal e a preservação do substrato de silício. Demonstramos também que a reinjecção do silício na fase de cristalização garante a obtenção de silício com pureza suficiente para o fabrico de células solares de elevada eficiência, num processo que adapta as propriedades do silício resultante às exigências actuais da indústria, por exemplo, transformando silício multicristalino em silício monocristalino”, explica o investigador. Contudo, a tarefa ainda não chegou ao fim:“ainda há trabalho a fazer para demonstrar a validade dos métodos propostos para a grande variedade de tecnologias de células existentes no mercado, bem como para analisar a sua compatibilidade com os encapsulantes utilizados na indústria”, conclui Carlos del Cañizo.
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