Pannelli fotovoltaici a fine vita: come smaltirli al meglio

Si prevede che entro il 2050 ci saranno 78 mln di tonnellate di pannelli fotovoltaici da smaltire

L'economia circolare sta rivoluzionando il settore dell'energia, e ENEA è in prima linea con soluzioni innovative per massimizzare il recupero e la valorizzazione dei materiali da pannelli fotovoltaici a fine vita. Attraverso brevetti, metodologie avanzate e progetti pionieristici, l'agenzia si impegna a fornire materie prime ad alto valore aggiunto per l'industria, promuovendo un approvvigionamento sostenibile in linea con i principi dell'innovazione tecnologica.

Il Dipartimento Sostenibilità di ENEA è attivamente coinvolto nel recupero di materiali critici come il silicio e l'argento, oltre a materiali non critici come vetro, alluminio, rame, plastica e componenti polimerici. Le innovazioni sono state presentate al workshop "Recovery & Recycling from PV Panels" durante la VII edizione del Simposio sull'Economia Circolare e Urban Mining (SUM 2024).

Uno dei progetti chiave è ReSiELP, finanziato dalla KIC EIT RawMaterials. Questo progetto ha visto la progettazione di un impianto per il trattamento termico dei pannelli fotovoltaici, lo sviluppo di sistemi per il trattamento dei reflui liquidi e gassosi risultanti, e una valutazione delle prestazioni ambientali ed economiche del processo di riciclo tramite le metodologie di Analisi del Ciclo di Vita (LCA) e dei Costi del Ciclo di Vita (LCC).

Nell'ambito del progetto IEMAP, finanziato dal MASE, ENEA ha sviluppato un processo innovativo basato su un brevetto che utilizza il trattamento a raggi infrarossi per degradare termicamente lo strato di materiale plastico senza ricorrere alla combustione, riducendo così le emissioni in atmosfera. Questo metodo consente di recuperare vetro, celle, contatti elettrici e componenti in plastica.

ENEA ha brevettato un processo ecologico per il recupero del silicio dai pannelli fotovoltaici a fine vita, trasformandolo in un nanomateriale innovativo utile per la produzione di batterie più economiche, performanti e durature. Questo processo è applicabile sia negli impianti di riciclo dei pannelli dismessi sia negli stabilimenti di produzione per il recupero del silicio da pannelli difettosi.

In linea con questi sforzi, il progetto PARSIVAL, finanziato dalla KIC EIT Raw Materials, sviluppa tecnologie per trattare le celle di silicio recuperate, utilizzandole per produrre anodi per batterie agli ioni di litio con una densità energetica superiore rispetto a quelle commerciali.

Le attività di ENEA sono condotte in sinergia con il Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili, dove si studiano, progettano e realizzano celle, moduli e batterie di nuova generazione. Questo rappresenta un esempio virtuoso di chiusura della catena del valore e del ciclo di vita.

Marco Tammaro, responsabile del Laboratorio Tecnologie per il Riuso, Riciclo, Recupero e Valorizzazione di Rifiuti e Materiali di ENEA, sottolinea l'importanza della ricerca e dell'innovazione nel ridurre i problemi legati alla scarsità delle risorse e alla dipendenza dalle importazioni, offrendo soluzioni a costi inferiori rispetto alle materie prime primarie.

Maria Lucia Protopapa, del Laboratorio Materiali Funzionali e Tecnologie per Applicazioni Sostenibili, Centro Ricerche ENEA di Brindisi, evidenzia come lo sviluppo di soluzioni per il riciclo ad elevato valore consenta di chiudere virtuosamente il ciclo di vita dei dispositivi fotovoltaici, reintroducendo materiali e componenti recuperati in nuovi cicli produttivi con benefici energetici, economici e ambientali.

La potenza fotovoltaica installata nel mondo ha raggiunto i 1.047 GW alla fine del 2022 e si prevede un ulteriore incremento fino a 18.200 GW entro il 2050. Questo comporterà la gestione di circa 78 milioni di tonnellate di pannelli da smaltire. Le soluzioni innovative di ENEA rappresentano una risposta efficace a questa sfida, promuovendo un futuro sostenibile per l'industria fotovoltaica e per l'ambiente.