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¿La fabricación de placas solares contamina?
El sol es un gran recurso para la producción de electricidad limpia y sostenible y son los paneles solares las primeras herramientas para explotar este recurso, pero su fabricación induce un coste ecológico.
En este artículo veremos en qué proporciones, no olvidemos que, tras la instalación de placas solares se produce energía sin emisiones durante más de 35 años. ¿La energía limpia generada por los paneles solares compensa los impactos negativos del proceso de extracción y fabricación?
Explotación de los recursos utilizados para fabricar un panel solar
Para entender mejor el impacto medioambiental de la producción de paneles solares, primero es necesario saber que implica su fabricación de un panel solar.
La principal materia prima utilizada en el diseño de las células fotovoltaicas es el silicio. Se encuentra en abundancia en la corteza terrestre, y por una buena razón, es el segundo recurso más común después del oxígeno.
El silicio se extrae de la sílice que contienen algunos minerales, entre ellos el cuarzo. La extracción de sílice se lleva a cabo en 23 países productores de todo el mundo.
En 2017, la producción mundial se estimó en 3.000 mil toneladas, liderada por Estados Unidos con 700.000 toneladas. El aluminio, el cobre o la plata también son materiales clave que deben extraerse u obtenerse de fuentes recicladas.
El aluminio se utiliza para el contacto posterior de las células fotovoltaicas, en el marco y la estructura de los paneles solares, pero también en ciertas piezas necesarias para el funcionamiento del inversor. La plata se utiliza en los electrodos de la parte delantera de las células.
La minería, incluso cuando respeta las limitaciones medioambientales, emite dióxido, desfigura los paisajes, a menudo debilita la fauna y la flora del entorno y crea nuevas vías de acceso, además de agotar irreversiblemente el suelo.
La energía necesaria para diseñar un panel solar fotovoltaico
La fabricación de paneles solares requiere mucha energía, eso es un hecho. Una vez extraídas las materias primas, el cuarzo debe transformado en silicio de grado electrónico, es decir, silicio con una pureza superior al 99%. Este proceso consiste en calentar el cuarzo en un horno a altas temperaturas y hacerlo reaccionar con diversas sustancias químicas. Este calor tan elevado y la combinación de varios materiales de distinta procedencia hacen que los paneles de alta eficiencia sean caros de producir desde el punto de vista energético.
Por ejemplo, para producir una tonelada de silicio se necesitan aproximadamente unos 2.900 kg de cuarzo y 12.000 kWh de energía.
Además, para producir silicio de calidad solar, el procesamiento suele implicar productos químicos peligrosos. Dependiendo del fabricante del panel solar, estos productos químicos pueden o no ser eliminados de forma adecuada: derramados o reciclados.
La energía gris de los paneles solares se compensa rápidamente
El impacto medioambiental de la energía fotovoltaica es la energía gris, es decir, la energía necesaria para el ciclo de vida del panel solar: extracción de materiales, producción, transporte, instalación, mantenimiento y reciclaje de los paneles.
Se considera que se necesitan de 1 a 5 años, dependiendo de la cantidad de luz solar, para que un sistema fotovoltaico produzca tanta energía como la que se necesita para fabricarlo.
Un panel solar es reciclable en un 85%
Las placas solares están sometidos a los rayos del sol y a la intemperie, por lo tanto, los materiales de los paneles solares se degradan poco a poco. Sin embargo, los paneles solares conservan el 80% de su energía después de 35 años. Al final de su vida útil, los paneles solares deben ser recogidos, desmontados y sus componentes deben ser reciclados. El silicio, el vidrio, el plástico y una gran cantidad de metales ferrosos y no ferrosos pueden reciclarse y reutilizarse en la fabricación de nuevos paneles o en otros procesos industriales.
Las técnicas de reciclaje serán diferentes según el tipo de panel solar. Centrémonos en el reciclaje de los paneles solares de silicio, que representan el 85% del mercado:
– El primer paso es separar los componentes del panel solar: Módulos fotovoltaicos, marcos de aluminio, vidrio superior, plástico, metales, cajas de conexión y cables. Los componentes eléctricos y las conexiones se procesarán a través de canales de reciclaje específicos.
– A continuación, los módulos fotovoltaicos se someterán a un tratamiento térmico: Este método consiste en quemar las láminas de EVA (etilvinilacetato) y el Tedlar (polímero). Esta operación recupera las células solares, así como los metales y el vidrio que constituyen el 80% de la masa de un panel.
– La placa solar se tritura para extraer los materiales y se somete a un tratamiento químico para extraer los materiales secundarios: Las distintas fracciones resultantes de este proceso son metales ferrosos y no ferrosos, vidrio y plástico. El vidrio se reinyectará en los sectores de la fibra de vidrio y el aislamiento.
– Una vez separadas de los paneles, las células fotovoltaicas se someten a un tratamiento químico para eliminar el polvo y otras sustancias, los contactos metálicos, la capa anti reflectante, si la hay, y la capa semiconductora.
– Las obleas recicladas se utilizan en la fabricación de nuevos paneles o se integran en el proceso de fabricación de lingotes de silicio.
Para finalizar este artículo, podemos ver que la producción de un panel solar es contaminante y deja su huella ecológica en el planeta. Sin embargo, cuando se trata de establecer un equilibrio ecológico a lo largo del tiempo, el panel solar compensa en gran medida los impactos negativos inherentes a su fabricación.
Se calcula que se necesitan entre 1,6 y 3,3 años de producción fotovoltaica de media para que un módulo «reembolse» su deuda ecológica produciendo una energía igual a la necesaria para su diseño y para que su balance de carbono sea neutro. Después, el panel solar sigue produciendo energía durante una media de 35 años, lo que lo convierte en un campeón de las soluciones ecológicas para explotar la energía verde.
