Circa trent’anni fa veniva installato uno dei primi grandi impianti fotovoltaici in Europa composto da diversi pannelli che, per decenni, hanno catturato l’energia solare trasformandola in energia elettrica e termica. Dopo anni di onorato servizio, si accingono ora ad essere smantellati e, come loro, milioni di altri nel mondo.

Ma cosa succede ai pannelli fotovoltaici quando terminano il loro ciclo di vita? Il fotovoltaico è davvero una soluzione ecologica se non sappiamo gestire i suoi rifiuti? Se non affrontiamo il problema ora, rischiamo di trasformare una tecnologia sostenibile in una bomba ecologica.

Quali sono le strategie per evitare che ciò accada? Riciclo e riuso sono la chiave per rendere il fotovoltaico una risorsa davvero green, dall’inizio alla fine del ciclo di vita.

Il valore delle materie prime seconde

Le principali componenti di un pannello fotovoltaico sono la cornice in alluminio, il vetro, l’incapsulante (Etilene-vinil acetato – EVA), la matrice di celle, un ulteriore strato di incapsulante, lo strato posteriore – backsheet, ovvero lo strato di isolamento che protegge le celle fotovoltaiche dall’umidità e dalle alte temperature, e la scatola di giunzione.

Le celle fotovoltaiche, realizzate in silicio, sono il cuore del pannello, responsabili della conversione dell’energia solare in elettrica, e possono essere composte da un unico cristallo di silicio ovvero celle monocristalline, oppure realizzate da una miscela di cristalli di silicio, le cosiddette celle policristalline.

All’interno di ogni pannello fotovoltaico è quindi possibile recuperare alluminio, vetro, polvere di silicio, rame,  argento, scatola di connessione e i cavi elettrici, per un valore economico dei materiali estratti di circa 9,5 Euro per ogni pannello del peso di circa 22 kg.

È bene sapere che il silicio recuperato può raggiungere una purezza superiore al 99%, attraverso specifici processi di affinazione chimica, paragonabile a quello vergine. Il suo recupero è inoltre strategico e riduce la dipendenza dall’estrazione di nuove materie prime diminuendone l’impatto ambientale.

L’offerta di silicio metallico, proveniente sia da fonti interne che da importazioni, risulta insufficiente a soddisfare completamente la domanda industriale globale. Questo materiale è considerato a livello mondiale una risorsa scarsa e critica.

Garantire la sicurezza dell’approvvigionamento di silicio metallico per un paese richiede non solo l’accesso stabile ai giacimenti, ma anche una raccolta sistematica di dati sulla loro abbondanza. Secondo il “Rapporto sulle dimensioni e sulla quota del mercato dei metalli in silicio, 2020-2027”, la domanda di silicio metallico è trainata principalmente dalla produzione di alluminio e sarà determinante nei prossimi anni, soprattutto per la produzione di pannelli fotovoltaici.

Secondo la società di ricerca PRNewswire, il valore del mercato globale del silicio metallico è attualmente stimato intorno ai 6,3 miliardi di dollari, con una previsione di crescita fino a 8,9 miliardi entro il 2027. La crisi delle materie prime iniziata nel 2021 ha portato a un aumento dei prezzi del silicio metallico di circa il 300%, evidenziando ulteriormente la necessità di strategie efficaci per garantire la stabilità del mercato.

Il silicio non è l’unico materiale degno di nota presente all’interno dei pannelli fotovoltaici. Ricordiamo che anche l’argento è considerato un metallo prezioso di grande importanza non solo per il suo valore economico, ma anche per le sue proprietà uniche, che lo rendono indispensabile. Grazie alla sua eccellente conducibilità elettrica e termica, l’argento è fondamentale nell’industria elettronica, utilizzato in circuiti, contatti elettrici e pannelli fotovoltaici. La sua rilevanza è riconosciuta anche dall’Unione Europea, che lo include tra le materie prime critiche a causa delle limitate fonti di approvvigionamento e della crescente domanda legata alla transizione energetica e digitale.

Così come l’alluminio, altro materiale strategico per l’UE per la sua leggerezza, resistenza alla corrosione e riciclabilità quasi infinita; la cui produzione, tuttavia, è fortemente dipendente dall’importazione di bauxite ed energia, fattori che ne fanno un materiale critico secondo l’Unione Europea. Garantire un approvvigionamento stabile di alluminio è quindi essenziale per sostenere la competitività industriale europea e le sue ambizioni di transizione verde.

Lo scenario

Con una durata media di 25-30 anni, milioni di moduli installati negli ultimi decenni stanno avvicinandosi alla fase di dismissione e la loro gestione rappresenta una sfida cruciale per l’economia circolare e la sostenibilità ambientale.

Si stima che ci saranno oltre 78 milioni di tonnellate di vecchi pannelli fotovoltaici entro il 2050, di cui gestire il trattamento in termini di riciclo e recupero delle materie prime.

Con l’aumento della diffusione dei pannelli fotovoltaici, cresce il numero di pannelli dismessi anche nel panorama italiano. Entro il 2030 si prevede che ci saranno almeno quattro milioni di tonnellate di pannelli dismessi.

Impianto RE4M PV3000

Il settore deve guardare oltre la produzione di energia, verso un futuro sostenibile anche nel post-utilizzo. Il processo di trattamento e recupero di materia prima seconda sviluppato da Osai GreenTech prevede la realizzazione di un sistema automatizzato in grado di disassemblare e separare selettivamente i materiali che compongono i pannelli valorizzandone al meglio le frazioni, offrendo l’opportunità ai propri clienti di recuperare materiali di valore da reimmettere nei processi produttivi.

La tecnologia innovativa impiegata nell’impianto rappresenta l’elemento peculiare e che conferisce prestazioni mai raggiunte dalle attuali soluzioni già presenti sul mercato. Tecnologia che garantisce robustezza, ripetibilità e affidabilità al processo di rimozione del vetro con costi ridotti di gestione operativa e di manutenzione, rendendo l’impianto non solo efficiente ma anche vantaggioso dal punto di vista economico e di ritorno dell’investimento.

Capace di ottenere un’efficienza nel recupero pari al 98%, l’impianto RE4M PV3000 è costituito da un sistema di automazione in linea, a più stazioni, completamente automatico, in grado di trattare pannelli fotovoltaici a vetro singolo o doppio, con o senza cornice e scatola di giunzione, integri o danneggiati. Le dimensioni dei pannelli da trattare potranno variare da un minimo di 900x1600mm ad un massimo di 1100x2000mm anche se esistono opzioni disponibili per trattare pannelli provenienti da parchi fotovoltaici fino a 2000x3000mm.

Disponibile in tre configurazioni differenti, Smart, Performance o Premium, l’impianto RE4M PV3000 è in grado di offrire livelli di raffinazione meccanica elevati pur trattando elevati volumi, oltre 10.600 tonnellate all’anno – più di 140 pannelli l’ora; per la massimizzazione del recupero e la valorizzazione di materia prima seconda (EoW) come vetro, alluminio, rame e silicio attraverso l’impiego di tecnologie sostenibili con ridotti costi di gestione e manutenzione.

La partnership con Siemens

Lavoriamo da anni in collaborazione con Siemens, una partnership che rappresenta un elemento di grande valore per i clienti nell’ottica di risparmio e ottimizzazione energetica, un importante strumento per monitorare i consumi energetici dei moduli che compongono l’impianto.

Grazie alla soluzione TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) di SIEMENS, implementata in ogni stazione della linea, tutti i dispositivi di automazione ed elettromeccanica vengono programmati e gestiti da un unico software che attraverso l’impiego di un multimetro integrato all’interno del PLC è in grado di rilevare e misurare i dati sui consumi energetici all’interno della linea in maniera capillare.

Immaginare un mondo in cui nessun pannello solare diventi mai un rifiuto ma venga trasformato in una nuova risorsa per l’energia del futuro oggi è possibile.
Osai GreenTech: il futuro, oggi.