Dal Tetto all’Arte: Il Riciclo dei Pannelli Fotovoltaici
Lo sfruttamento del sole, e di tutte le altre fonti green, rappresenta, come più volte detto, il futuro dell’approvvigionamento energetico, che deve tendere sempre di più alla sostenibilità, durevolezza, accessibilità, gratuità.
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Dunque, l’installazione dei pannelli solari, sia in contesti privati (singoli o condominiali) che pubblici, sia in edilizia che in altri settori strategici, va indubbiamente incentivata.
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Eppure, anche i pannelli fotovoltaici hanno un loro ciclo di vita, generalmente di 25 anni, a conclusione del quale va affrontato con attenzione un momento delicato: il loro smaltimento.
Vediamo nel dettaglio cos’è il ciclo vitale dei fotovoltaici, come è possibile riciclarli per evitare che finiscano in discarica, e come poterli adoperare per un riuso creativo…
- Indice articolo
- Il ciclo vitale dei pannelli solari
- Il riciclo primario e il riciclo secondario
- Il riciclo primario: i processi di smantellamento e separazione dei materiali
- Le tecniche utilizzate per il recupero dei materiali
- Progetti innovativi e soluzioni sostenibili per il riciclo dei pannelli solari
- Centri di riciclo autorizzati e approvati: come individuarli?
- I benefici ambientali del riciclo dei pannelli solari
Il ciclo vitale dei pannelli solari
I pannelli fotovoltaici hanno un ciclo di vita che include diverse fasi:
- Produzione: inizia con la fabbricazione dei pannelli, che richiede l’uso di risorse naturali, energia e processi industriali. La produzione ha un impatto ambientale, ma questo viene ammortizzato nel tempo
- Utilizzo: i pannelli sono installati e generano energia solare. Durante questa fase, i pannelli producono elettricità senza emissioni di gas serra o inquinamento atmosferico, contribuendo all’obiettivo di ridurre l’impatto ambientale complessivo
- Obsolescenza: con il tempo, i pannelli sperimentano un graduale decadimento delle prestazioni, dovuto a diversi fattori, tra cui l’esposizione agli elementi, il deterioramento dei materiali, la riduzione dell’efficienza delle celle solari e il fatto che le tecnologie più recenti possono superare in efficienza i modelli più vecchi. Questo processo di obsolescenza può variare a seconda della qualità dei pannelli e delle condizioni ambientali, ma solitamente inizia a essere significativo dopo i primi 10-15 anni di utilizzo
- Decremento della Potenza: nel tempo la capacità di generare energia diminuisce. Il decremento è solitamente misurato in termini di “degrado annuale”, che rappresenta la perdita percentuale di efficienza dei pannelli ogni anno. La maggior parte dei produttori dichiara un degrado annuale nell’intervallo dallo 0,5% al 1%, il che significa che dopo 25 anni di vita utile i pannelli dovrebbero ancora generare circa l’80-87% dell’energia iniziale
- Smaltimento: alla fine del ciclo di vita utile, i pannelli diventano rifiuti.
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Ed è proprio a questo punto che si innesca una sfida ambientale e logistica, sia perché lo smaltimento è un processo complesso e costoso, sia perché può comportare rischi ambientali: materiali come il piombo, il cadmio e il mercurio, con i quali vengono realizzati i pannelli fotovoltaici, sono tossici e, se non smaltiti correttamente, possono contaminare il suolo e l’acqua.
La gestione responsabile dei prodotti dismessi è dunque fondamentale per ridurre l’impatto ambientale complessivo dell’energia solare e massimizzare il suo contributo alla transizione verso fonti energetiche sostenibili, considerando opzioni come il riciclo primario o il riutilizzo dei pannelli in nuovi contesti, come vedremo a breve.
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Il riciclo primario e il riciclo secondario
La differenza principale tra il riciclo primario e il riciclo secondario dei pannelli fotovoltaici riguarda il tipo di trattamento e il grado di modifica dei materiali durante il processo di recupero e riutilizzo:
| Riciclo Primario | Riciclo Secondario |
|---|---|
| I pannelli fotovoltaici vengono recuperati e riutilizzati SENZA subire modifiche chimiche o meccaniche significative. I materiali NON vengono trasformati in modo sostanziale durante il processo di recupero. | I materiali subiscono modifiche chimiche o meccaniche per trasformarli in nuovi materiali o componenti. Questa trasformazione può includere la fusione, la separazione, la pulizia, la modellazione o altre operazioni che rendono i materiali riutilizzabili. |
| I materiali e i componenti recuperati dai pannelli vengono utilizzati per scopi diversi dalla produzione di nuovi pannelli solari. Ad esempio, possono essere impiegati nell’edilizia per la creazione di tetti, pavimenti, o pannelli di rivestimento, o in altri settori. | I materiali recuperati dal riciclo secondario vengono utilizzati per produrre nuovi pannelli solari o altri prodotti simili. Ad esempio, il vetro recuperato può essere fuso e utilizzato per creare nuovi pannelli, mentre le celle solari possono essere utilizzate per la produzione di nuovi moduli fotovoltaici. |
| La struttura e le caratteristiche principali dei materiali rimangono simili a quelle dei pannelli solari originali, senza subire trasformazioni significative. | Durante il riciclo secondario, i materiali possono subire modifiche sostanziali, ad esempio, il vetro può essere fuso nuovamente per creare un oggetto diverso. |
In conclusione, entrambi i tipi di riciclo sono importanti per la gestione sostenibile dei rifiuti e il riutilizzo delle risorse, ma differiscono nella portata delle modifiche prodotte ai materiali durante il processo di recupero.
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Il riciclo primario: i processi di smantellamento e separazione dei materiali
Il processo di riciclo primario richiede attrezzature specializzate e conoscenze tecniche per garantire che i materiali possano essere recuperati in modo efficiente e sicuro.
Contribuisce a ridurre l’impatto ambientale complessivo dei pannelli solari in quanto mira a:
- riutilizzare i materiali e i componenti dei pannelli a fine vita per scopi diversi da quelli per cui sono stati inizialmente progettati
- ridurre i rifiuti
- limitare il consumo di energia e le emissioni inquinanti associate alla produzione di nuovi pannelli.
Il processo consta di diverse fasi:
- Smantellamento: può essere eseguito manualmente o con l’assistenza di macchinari specializzati. Durante questa fase, vengono rimossi tutti i componenti esterni, come il telaio, i connettori e gli inverter, per esporre il pannello stesso.
- Separazione delle Componenti: dopo lo smantellamento le diverse componenti vengono separate. Questo può includere la separazione delle celle solari, del vetro, delle strutture in metallo, etc. Il processo può variare in base al tipo di pannello e alla tecnologia utilizzata.
- Recupero dei Materiali e Integrazione in Nuove Applicazioni: il vetro può essere pulito e raffinato per essere utilizzato in nuovi pannelli solari o in altre applicazioni; le celle solari possono essere testate e riutilizzate in altri prodotti o in nuovi pannelli; e così via.
- Trattamento dei Rifiuti Residui: in caso di rifiuti residui o componenti che non possono essere riciclati o riutilizzati, si procede al trattamento secondo le normative ambientali.
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Le tecniche utilizzate per il recupero dei materiali
Dopo lo smontaggio, l’estrazione dei materiali, la pulizia e preparazione degli stessi, si procede alla loro trasformazione in materie prime o materiali utilizzabili per nuovi scopi.
Le tecniche di trasformazione includono:
- Fusione del Vetro
- Test e Ricondizionamento delle Celle Solari
- Riciclo delle Plastiche, utilizzabili per la produzione di altri oggetti
- Recupero dei Metalli, come l’alluminio, che possono essere riciclati per creare nuovi prodotti.
I nuovi materiali o prodotti realizzati con materiali riciclati vengono distribuiti sul mercato e utilizzati in varie applicazioni, contribuendo a:
- riduzione dei rifiuti elettronici destinati alle discariche o alla combustione
- risparmio di risorse naturali
- riduzione dell’impatto ambientale, inclusi i consumi energetici e le emissioni di gas serra associati alla produzione di nuovi materiali
- promozione della sostenibilità e dell’uso responsabile delle risorse.
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Progetti innovativi e soluzioni sostenibili per il riciclo dei pannelli solari
Il riciclo dei pannelli solari è un campo in rapida evoluzione, con nuove tecnologie e progetti innovativi che vengono sviluppati costantemente.
Una delle tecnologie più promettenti è il riciclo chimico, che utilizza processi chimici per separare i materiali contenuti nei pannelli solari, senza danneggiarli.
Un altro approccio innovativo è il riciclo meccanico, che invece utilizza processi meccanici per separare i materiali contenuti nei pannelli solari, senza utilizzare sostanze chimiche.
Entrambi questi approcci hanno il potenziale per migliorare l’efficienza del riciclo dei fotovoltaici e ridurre l’impatto ambientale di questo processo.
Ma quali sono i protagonisti (aziende o istituzioni) che stanno contribuendo allo sviluppo di soluzioni sostenibili per il riciclo dei pannelli solari?
Solar Cycle è una startup svizzera che sta sviluppando una tecnologia per il riciclo chimico dei pannelli capace di separare i materiali in essi contenuti con un’efficienza del 99%.
Reclaim PV è una società americana che si sta concentrando invece sul riciclo meccanico, raggiungendo un’efficienza nella separazione dei metalli del 95%.
L’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) è arrivata invece ad un’efficienza del 90%.
First Solar è un produttore leader di pannelli solari ed è noto per il suo impegno nel riciclo dei propri prodotti: l’azienda ha sviluppato un processo interno per il recupero e il riciclo dei suoi prodotti.
SEIA (Solar Energy Industries Association) è un’associazione che promuove lo sviluppo dell’energia solare negli Stati Uniti, sostenendo il riciclo dei pannelli e lavorando per promuovere politiche e pratiche sostenibili nel settore solare.
Il WEEE Forum è un’organizzazione internazionale che si concentra sulla gestione sostenibile dei rifiuti elettrici ed elettronici, compresi i pannelli solari.
L’organizzazione lavora per promuovere soluzioni di riciclo avanzate a livello globale.
IRENA è un’agenzia intergovernativa dedicata all’energia rinnovabile: collabora con governi e aziende per promuovere l’adozione sostenibile dell’energia solare e altre fonti rinnovabili.
Recycling PV è un’azienda specializzata nel riciclo dei pannelli solari: offre servizi di raccolta, smaltimento e riciclo dei pannelli a fine vita.
Queste aziende e istituzioni sono solo alcuni esempi delle molte realtà che stanno lavorando per sviluppare soluzioni sostenibili per il riciclo dei moduli fotovoltaici.
Con il continuo sviluppo di nuove tecnologie, il riciclo dei pannelli diventerà sempre più efficiente e sostenibile.
Come dimostrano anche diversi progetti in giro per il mondo:
- Photorama (Unione Europea – Horizon 2020): questo progetto rappresenta uno sforzo su larga scala per affrontare il riciclo dei pannelli solari a fine vita. È finanziato dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea con 8,4 milioni di euro. L’obiettivo principale è lo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative per massimizzare il recupero di materiali dai pannelli. Si concentra sulla creazione di un sistema di raccolta, smantellamento e riciclo efficiente. Inoltre, punta a rendere ciascun componente del pannello facilmente riciclabile, incluso il vetro, il silicio e le strutture in metallo. Il progetto sfrutta nuove tecnologie, come la delaminazione per separare in modo efficace le celle solari dalla lastra di vetro, che migliorano l’efficienza complessiva del riciclo, consentendo di recuperare fino al 100% dei materiali, con un grado di purezza mai raggiunto prima d’ora.
- Ecoprogetto CircularEco (Francia): si concentra sulla creazione di un’economia circolare per i pannelli solari, promuovendo il riutilizzo dei materiali estratti dai pannelli e la produzione di nuovi moduli con componenti riciclati, evitando lo smaltimento in discariche o la combustione, e puntando invece a chiudere il ciclo dei materiali in una catena di approvvigionamento sostenibile.
- Recycler les Panneaux Solaires (REPSOL – Belgio): è un progetto di ricerca focalizzato sullo sviluppo di nuove tecniche di riciclo dei pannelli solari, che si concentra sullo sviluppo di processi avanzati per separare e recuperare i materiali in modo efficiente.
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Centri di riciclo autorizzati e approvati: come individuarli?
In Italia, i pannelli solari rientrano nella categoria dei Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) e possono essere professionali (impianti con una potenza nominale di 10 kW o superiore) o domestici (impianti con potenza nominale inferiore a 10 kW).
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Il Decreto Legislativo 152/2006 prevede che i produttori di pannelli fotovoltaici siano responsabili del loro smaltimento o riciclaggio, per cui sono tenuti a fornire ai consumatori informazioni sui centri di riciclo autorizzati e approvati dalle autorità locali.
Ci sono però anche altri modi per individuare i centri di riciclo:
- Consultare il sito web del Ministero dell’Ambiente, che pubblica un elenco di quelli autorizzati e approvati
- Ricercare online
- Contattare il comune o la provincia
- Consultare il servizio di raccolta dei rifiuti locali
- Contattare organizzazioni ambientali locali
- Chiedere a installatori di pannelli solari nella tua zona.
Due ultimi suggerimenti in merito:
- Chiedi informazioni sulle pratiche di riciclo del centro, assicurandoti che siano sostenibili
- Verifica i costi, che possono variare da centro a centro. Ricorda che sono a carico dei proprietari di impianti domestici le spese di conferimento al Centro, mentre il costo dello smaltimento vero e proprio è responsabilità del produttore dei pannelli.
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I benefici ambientali del riciclo dei pannelli solari
L’adozione di pratiche sostenibili nella gestione dei rifiuti solari è fondamentale per massimizzare i benefici ambientali che il fotovoltaico ci regala.
Parliamo di risparmio di risorse naturali, riduzione dei rifiuti, minori emissioni di gas serra, maggiore efficienza energetica, promozione di un’economia circolare.
E per questo l’approccio al riciclo dei pannelli solari può anche essere di tipo creativo, come vedremo a breve…
E adesso spazio al riciclo creativo dei pannelli solari!
Un approccio creativo può generare molteplici opportunità in diversi settori; ecco alcune idee:
1. Trasformazione in Opere d’Arte o Oggetti d’Arredo per Esterni
Un modo creativo per riutilizzare i pannelli solari a fine vita è trasformarli in opere d’arte o oggetti d’arredo per esterni.
Ad esempio, i pannelli solari possono essere dipinti o decorati per creare installazioni artistiche.
È quanto hanno fatto alcuni artisti a Berlino che hanno creato lampade solari uniche, distribuite in parchi pubblici e piazze, utilizzando pannelli solari dismessi.
O ancora, in alcune zone di San Francisco le vecchie panchine sono state rimosse e sostituite con nuove versioni che includono pannelli solari integrati, offrendo ricarica USB gratuita e una zona di riposo ombreggiata per i visitatori.
2. Utilizzo dei Materiali per la Costruzione di Strutture Architettoniche Sostenibili
I materiali recuperati dai pannelli solari possono essere impiegati nella costruzione di strutture architettoniche sostenibili.
Il vetro dei moduli può essere riutilizzato per creare pareti o facciate trasparenti che sfruttano l’energia solare per la climatizzazione degli edifici.
Questo approccio contribuisce a ridurre l’impronta ecologica della costruzione.
È il caso di un edificio viennese che ha integrato vecchi pannelli solari nella sua facciata, creando un sistema di schermatura che fornisce ombra e raccoglie energia dal sole per alimentare l’illuminazione interna.
Come pure di un complesso residenziale a Seul nel quale le pareti sono state rivestite con pannelli solari dismessi, creando una facciata sostenibile che genera energia per gli abitanti.
3. Creazione di Opere d’Arte o Oggetti Artigianali
I pannelli solari a fine vita possono essere scomposti per recuperare il silicio e il vetro, e questi possono a loro volta essere utilizzati per creare opere d’arte o oggetti artigianali come lampade, specchi o tavoli.
Questi pezzi unici rappresentano una fusione di creatività e sostenibilità, che dimostra come il riciclo possa essere un’opportunità per l’arte e il design.
È quanto fa David Truong, designer e artista australiano che lavora con materiali riciclati, che ha trasformato i pannelli solari fuori uso in lampade artistiche, esposte in gallerie d’arte in Australia e in tutto il mondo.
Ed è la stessa direzione seguita dalla designer di interni americana Rebecca Klauder, i cui specchi sono realizzati con vetro riciclato da pannelli solari, ammirabili, anche in questo caso, in gallerie d’arte e in spazi pubblici in tutto il mondo.
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4. Edilizia Sostenibile
L’uso dei pannelli solari dismessi in edilizia è un approccio innovativo: i moduli possono essere integrati nelle pareti o nei tetti per fornire una componente energetica integrata.
Questo riduce il consumo di energia e le emissioni di carbonio degli edifici, contribuendo alla sostenibilità del settore edilizio.
Ne sono esempi sia la Casa Solare a Friburgo, in Germania, costruita con il riciclo di pannelli solari per formare un tetto fotovoltaico, che l’Edificio Ibrido a Singapore, che ha integrato vecchi pannelli solari nel suo design, creando una facciata che fornisce energia per le esigenze del palazzo.
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5. Progetti Educativi
L’utilizzo dei pannelli solari in aule scolastiche o spazi educativi può essere parte di progetti che insegnino ai giovani studenti i principi dell’energia solare.
Questi pannelli possono essere utilizzati per alimentare apparecchiature didattiche o per dimostrare il funzionamento dell’energia ricavata dal sole.
È quanto accade nelle Aule Solari a Los Angeles, dove gli studenti possono monitorare da vicino il funzionamento dei pannelli.
O anche nel Laboratorio Solare a Nairobi, in Kenya, che utilizza moduli dismessi per insegnare ai giovani studenti l’importanza dell’energia rinnovabile e della sostenibilità.
6. Comunità Sostenibili
Un’altra idea è installare pannelli solari recuperati per alimentare l’illuminazione pubblica o altri servizi alimentabili tramite energia sostenibile nelle aree rurali o meno sviluppate del Pianeta.
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Così si è fatto per l’Illuminazione Pubblica a Mumbai (India) in alcune aree urbane, migliorando la sicurezza e riducendo i costi energetici.
E così pure in Spagna, dove un’azienda di campeggio ha implementato un sistema di energia solare basato su pannelli recuperati, ricavando energia per l’illuminazione, la ricarica di dispositivi elettronici e l’acqua calda.
Questi esempi dimostrano che il riciclo dei pannelli solari può avere un impatto positivo in tutto il mondo, trasformando rifiuti in risorse preziose. E come ognuno di noi possa contribuire a preservare l’ambiente e a promuovere un futuro sostenibile…
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Il riciclo dei pannelli fotovoltaici apre nuove strade per un futuro sostenibile, combinando innovazione e responsabilità ambientale.
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