O emprego de sistemas energéticos baseados em fontes renováveis tem sido uma alternativa aos combustíveis fósseis para a redução das emissões de gases de efeito estufa. A energia solar está à frente dos combustíveis fósseis por medidas ambientais, com certeza. Mas isso não significa que não há trabalho a ser feito para melhorar a sustentabilidade a longo prazo, como fechar o ciclo de materiais transformando painéis solares antigos em novos.
Os módulos solares possuem um tempo de vida longo a frente a outros produtos eletrônicos, de aproximadamente 25 anos e a tecnologia só se tornou disponível em larga escala no início dos anos 2000. O mercado incipiente de energia fotovoltaica e a escassez de estudos aprofundados quanto aos impactos ambientais gerados pelo descarte desse resíduo têm atrasado medidas relativas ao manuseio e ao tratamento de resíduos. A legislação brasileira vigente não engloba o descarte desse material. Apenas na União Europeia existem restrições de descarte e diretrizes para reciclagem, onde empresas relacionadas à cadeia de produção e comercialização de módulos fotovoltaicos iniciaram a implantação de processos de reciclagem por responsabilidade ambiental.
Atualmente, a prática padrão de descarte é entregar painéis solares a instalações existentes de reciclagem de vidro ou metal. Isso faz pouco mais do que recuperar o alumínio na estrutura, o cobre na fiação e a folha de vidro no topo das células fotovoltaicas. Os pesquisadores ressaltam a importância de um trabalho mais completo de reciclagem, que abranja todos os componentes de um painel, incluindo o silício cristalino nas próprias células fotovoltaicas. Afinal, as bolachas de silício representam cerca de metade do custo de um painel, e mais da metade da pegada energética e de carbono na fabricação de um painel.
Pesquisadores alemães fabricam células PERC a partir de silício 100% reciclado
Visando mudar este cenário, pesquisadores do Fraunhofer CSP (Center for Silicon Photovoltaics) e do Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy Systems), em parceria com a empresa alemã de reciclagem de painéis solares Reiling, desenvolveram uma solução em que o silício dos módulos descartados foi reciclado em escala industrial e reutilizado para fabricar novas células solares PERC.
Segundo os pesquisadores, com o processo que está em desenvolvimento é possível reciclar todos os módulos fotovoltaicos de silício cristalino, independentemente do fabricante e origem.
Silício 100% reciclado: como é o processo?
Para este processo, os pesquisadores pegam fragmentos de células solares que vêm da separação mecânica básica dos componentes dos módulos. Em seguida, separa-se estes fragmentos do vidro e do plástico. Após essa etapa, os pesquisadores removem dos fragmentos os contatos da traseira, os contatos de prata da frente, a camada anti reflexiva e, por último, fazer um processo de corrosão química úmida. Após todas estas etapas, restará só silício que será reaproveitado em processos para fabricar lingotes, os quais são feitos somente do material reciclado, sem ter que adicionar mais silício puro.
Segundo os pesquisadores, no primeiro teste, a eficiência de conversão da célula solar foi de 19,7%. “Isso está abaixo da eficiência das células solares PERC premium de hoje, que têm uma eficiência de cerca de 22,2%, mas certamente está acima da das células solares nos módulos antigos e descartados”, disse Dold, contextualizando os resultados iniciais.