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O outro lado das renováveis: o fim de vida e a circularidade dos painéis fotovoltaicos

Artigo de Filipa Faria, consultora em Economia Circular no INEGI.

06/09/2023

A energia fotovoltaica é um dos vetores energéticos renováveis mais apelativos para a geração de eletricidade de forma limpa. A ela estão associadas diversas vantagens, entre as quais o facto de ser uma fonte energética segura, eficiente e que pode ser amplamente distribuída, contribuindo desta forma para a transição energética associada à descarbonização 1.

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É a terceira fonte energética renovável mais utilizada no mundo – graças à acelerada evolução da tecnologia - e prevê-se que a energia gerada a nível global exceda os 8.500 GW até 2050 2. Vários países estabeleceram planos de desenvolvimento fotovoltaico com o objetivo de estimular a indústria fotovoltaica e acelerar o processo de transição energética. E Portugal não foi exceção.

A nível nacional foi desenvolvido o Plano Nacional de Energia e Clima (PNEC), com metas ambiciosas definindo que, até 2030, o país deveria alcançar uma capacidade fotovoltaica de 9 GW 3. Em 2022, o nosso país aumentou a sua capacidade solar fotovoltaica instalada em 718 MW, tendo-se verificando um dos maiores incrementos num só ano em Portugal: cerca de 42% comparativamente a 2021 4. De acordo com a Direção Geral de Energia e Geologia (DGEG), de 2013 a outubro de 2022, em termos relativos, a energia fotovoltaica tinha evoluído de uma potência instalada de 299 MW para 2.419 MW 4.

Painéis fotovoltaicos: uma solução sustentável ou um problema de resíduos?

Esta aposta na energia fotovoltaica, porém, tem um revés negativo que não deve ser ignorado: o que está a ser feito com os painéis fotovoltaicos em fim de vida?

Um painel fotovoltaico atinge o fim de vida quando o seu nível de eficiência desce para os 80% 2. Embora a vida útil dos painéis ronde, em média, 25 a 30 anos, estima-se que, à data atual, exista um número significativo de painéis fotovoltaicos que estejam a chegar ao seu fim de vida, originando uma elevada quantidade de resíduos.

Estes resíduos são atualmente encaminhados para aterro e/ou incineração, sem possibilidade de reciclagem. Prevê-se que, até 2050, com o continuar da elevada taxa de implementação de painéis fotovoltaicos, se produzam cerca de 60-70 milhões de toneladas de resíduos de painéis fotovoltaicos em todo o mundo 2.

No entanto, estes podem conter materiais de elevado valor acrescentado, como a prata, o silício e o cobre, que foram considerados como críticos pela Comissão Europeia, devido à previsão da sua escassez.

Quais são as melhores práticas para lidar com os resíduos de painéis solares?

Esta problemática tem merecido alguma atenção, na forma de projetos de inovação. No entanto, estes têm-se focado essencialmente na melhoria da eficiência da capacidade de produção dos painéis, sendo que raramente são considerados estudos relativos ao desmantelamento e reciclagem de painéis em fim de vida.

Porém, existem já a nível mundial alguns estudos e projetos que tentaram dar resposta à implementação destes processos, considerando que a recuperação dos resíduos gerados possa suportar a implementação de processos de reciclagem como uma opção economicamente viável. A reciclagem dos painéis fotovoltaicos pode, de facto, economizar a extração de recursos naturais e reduzir o custo de produção com a incorporação dos resíduos gerados na produção dos novos painéis. Este é, por exemplo, o caso do silício: com o reaproveitamento deste material, os custos associados à sua reincorporação serão inferiores comparativamente aos seus custos de produção, uma vez que a produção do silício é um processo que apresenta elevados consumos de energia 1.

Como o INEGI promove a circularidade na indústria fotovoltaica

Atualmente, em Portugal, os processos de recuperação, reciclagem ou valorização dos diferentes materiais que compõem os painéis fotovoltaicos são praticamente inexistentes ou pouco estruturados. Neste contexto, e com a necessidade identificada de se implementar um sistema de desmantelamento e reciclagem de painéis fotovoltaicos, o INEGI, em parceria com a E-Cycle - Associação de Produtores de Equipamentos elétricos e eletrónicos, procurou criar uma solução.

Este projeto teve como objetivo analisar e avaliar a viabilidade técnico-económica e ambiental da instalação e implementação de uma linha de produção direcionada ao desmantelamento e reciclagem de painéis fotovoltaicos, com a consequente recuperação dos materiais presentes na sua composição.

A execução do projeto dividiu-se em duas fases, sendo uma primeira dedicada à análise técnico-económica e ambiental dos processos de reciclagem dos painéis fotovoltaicos. Para tal, foram analisados 16 cenários comparativos de vários processos e subprocessos, com o objetivo de se encontrar opções viáveis e sustentáveis de implementação da reciclagem destes painéis. Foram analisados investimentos e custos, CAPEX (Capital Expenditure) e OPEX (Operational Expenditure), respetivamente, envolvidos na implementação das linhas produtivas, assim como indicadores de custo-benefício, nomeadamente retorno sobre o investimento (Return on Investment - ROI) e o período de Payback.

Numa segunda fase, analisou-se o potencial de empresas, no mercado nacional, com interesse em incorporar os materiais provenientes do processo de reciclagem dos painéis fotovoltaicos. Apesar de a amostra da análise ter sido reduzida, relativamente ao universo em consideração, foi identificado interesse para a maioria dos materiais que compõem os painéis fotovoltaicos, nomeadamente no que diz respeito ao alumínio, vidro temperado, EVA (acetato de vinilo), silício e cobre triturado, tendo sido as empresas de maior dimensão e situadas na região norte as que mais demonstraram este interesse.

Considera-se assim crítica a reciclagem dos painéis fotovoltaicos, sendo essencial analisar simbioses industriais, de forma a perceber em maior detalhe o interesse de empresas na troca de recursos e benefícios. A necessidade de valorizar os materiais constituintes destes painéis pode tornar os fabricantes mais responsáveis pela recuperação dos mesmos, contribuindo para uma economia circular, reduzindo assim a extração de matérias-primas virgens.

Constatou-se ao longo do estudo realizado que a partilha de informação é, ainda, um verdadeiro desafio, sendo necessário impulsionar a comunicação entre as organizações, diminuir o sigilo empresarial e promover sinergias que, sendo criadas, trarão benefícios para ambas as partes, quer para a sociedade, quer para o país.

Bibliografia

[1] Xu, Y., Li, J., Tan, Q., Peters, A. L., & Yang, C. (2018). Global status of recycling waste solar panels: A review. In Waste Management (Vol. 75). https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.01.036

[2] Gahlot, R., Mir, S., & Dhawan, N. (n.d.). Recycling of Discarded Photovoltaic Solar Modules for Metal Recovery: A Review and Outlook for the Future. Energy & Fuels, 0(0). https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c02847

[3] DGEG. (2019). Plano Nacional Energia e Clima 2021-2030 (PNEC 2030).

[4] DGEG. (2022). Ficha Técnica Título: Estatísticas rápidas das renováveis.

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