A medida que millones de paneles solares caducan, las empresas recicladoras esperan un gran negocio

Los paneles solares tienen una vida útil de 25 a 30 años, pero contienen metales valiosos, como plata y cobre. Dado que se espera una oleada de paneles caducados pronto, están surgiendo empresas que buscan reciclar los materiales reutilizables y mantener los paneles fuera de los vertederos.

En Odessa, Texas, los trabajadores de una empresa nueva llamada Solar Cycle descargan camiones que transportan paneles fotovoltaicos al final de su vida útil recién recogidos de granjas solares comerciales en todo EE.UU. Separan los paneles de los marcos de aluminio y las cajas eléctricas, luego los introducen en máquinas que separan el vidrio de los materiales laminados que han ayudado a generar electricidad a partir de la luz solar durante aproximadamente un cuarto de siglo.

A continuación, los paneles se muelen, se trituran y se someten a un proceso patentado que extrae los materiales valiosos, principalmente plata, cobre y silicio cristalino. Esos componentes se venderán, al igual que el aluminio y el vidrio de menor valor, que incluso pueden terminar en la próxima generación de paneles solares.

Este proceso ofrece una idea de lo que podría suceder con un aumento esperado de paneles solares retirados que fluirán de una industria que representa la fuente de energía de más rápido crecimiento en los EE.UU. Hoy, aproximadamente el 90 por ciento de los paneles en los EE.UU. han perdido su eficiencia. debido a la edad, o que son defectuosos, terminan en vertederos porque esa opción cuesta una fracción de reciclarlos.

Pero los defensores del reciclaje en los EE.UU. dicen que una mayor reutilización de materiales valiosos, como la plata y el cobre, ayudaría a impulsar la economía circular, en la que los desechos y la contaminación se reducen mediante la reutilización constante de materiales. Según un informe de 2021 del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), el reciclaje de paneles fotovoltaicos también podría reducir el riesgo de que los vertederos filtren toxinas al medio ambiente; aumentar la estabilidad de una cadena de suministro que depende en gran medida de las importaciones del sudeste asiático; reducir el costo de las materias primas para la energía solar y otros tipos de fabricantes; y ampliar las oportunidades de mercado para los recicladores estadounidenses.

Los paneles solares estadounidenses que se retirarán en 2030 cubrirían unos 3.000 campos de fútbol americano.

Por supuesto, reutilizar paneles degradados, pero aún funcionales es una opción aún mejor. Millones de estos paneles ahora terminan en países en desarrollo, mientras que otros se reutilizan más cerca de casa. Por ejemplo, Solar Cycle está construyendo una planta de energía para su fábrica de Texas que utilizará módulos reacondicionados.

La perspectiva de un futuro exceso de paneles vencidos está impulsando los esfuerzos de un puñado de recicladores solares para abordar el desajuste entre la acumulación actual de capacidad de energía renovable por parte de los servicios públicos, las ciudades y las empresas privadas (cada año se instalan millones de paneles en todo el mundo) y una escasez de instalaciones que puedan manejar este material de manera segura cuando llegue al final de su vida útil, en unos 25 a 30 años.

Se espera que la capacidad solar en todos los segmentos en los EE.UU. aumente en un promedio del 21 por ciento anual entre 2023 y 2027, según el último informe trimestral de la Asociación de Industrias de Energía Solar y la consultora Wood Mackenzie. El aumento esperado se verá favorecido por la histórica Ley de Reducción de la Inflación de 2022 que, entre otros apoyos para la energía renovable, proporcionará un crédito fiscal del 30 por ciento para las instalaciones solares residenciales.

El área cubierta por los paneles solares que se instalaron en los EE. UU. a partir de 2021 y que se retirarán en 2030 cubriría alrededor de 3.000 campos de fútbol americano, según una estimación de NREL. “Es un buen desperdicio”, dijo Taylor Curtis, analista legal y regulatorio del laboratorio. Pero la tasa de reciclaje de la industria, de menos del 10 por ciento, está muy por debajo de las previsiones optimistas para el crecimiento de la industria.

Solar Cycle, que emplea a unas 30 personas y comenzó a operar en diciembre pasado, dijo que los vertederos de desechos sólidos generalmente cobran de $1 a $2 por aceptar un panel solar, aumentando a alrededor de $5 si el material se considera un desecho peligroso. Por el contrario, su empresa cobra $18 por panel. Los clientes están dispuestos a pagar esa tarifa porque es posible que no puedan encontrar un vertedero con licencia para aceptar desechos peligrosos y asumir la responsabilidad legal por ello, y porque quieren minimizar el impacto ambiental de sus paneles viejos.

Solar Cycle proporciona a sus clientes un análisis ambiental que muestra los beneficios del reciclaje de paneles. Por ejemplo, reciclar aluminio usa un 95 por ciento menos de energía que fabricar aluminio virgen, que asume los costos de extraer la materia prima, la bauxita, y luego transportarla y refinarla.

La empresa estima que reciclar cada panel evita la emisión de 97 libras de CO2; la cifra se eleva a más de 1,5 toneladas de CO2 si se reutiliza un panel. Según una regla propuesta por la Comisión de Bolsa y Valores, las empresas que cotizan en bolsa deberán divulgar los riesgos relacionados con el clima que probablemente tengan un impacto material en su negocio, incluidas sus emisiones de gases de efecto invernadero.

Despojado de los paneles solares en la planta de Solar Cycle, el aluminio se vende en un patio metalúrgico cercano. Actualmente, el vidrio se vende por unos pocos centavos por panel para su reutilización en productos básicos como botellas, pero Simons espera tener suficiente para venderlo a un precio más alto a un fabricante de nuevas láminas de paneles solares.

Para 2050, el valor de las materias primas recuperables de los paneles solares podría superar los 15.000 millones de dólares.

También vale la pena recuperar el silicio cristalino, utilizado como material base en las células solares, dijo. Aunque debe refinarse para su uso en paneles futuros, su uso evita los impactos ambientales de la extracción y el procesamiento de nuevo silicio.

Solar Cycle es una de las cinco únicas empresas de los EE.UU. que figuran en la lista de la SEIA como capaces de prestar servicios de reciclaje. La industria aún está en pañales y todavía está descubriendo cómo ganar dinero con la recuperación y luego la venta de componentes de paneles, según la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. “Los elementos de este proceso de reciclaje se pueden encontrar en los Estados Unidos, pero aún no está ocurriendo a gran escala”, dijo la EPA en un resumen de la industria.

En 2016, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) pronosticó que para principios de la década de 2030, la cantidad global de paneles fotovoltaicos fuera de servicio equivaldrá a alrededor del 4 % de la cantidad de paneles instalados. Para la década de 2050, el volumen de desechos de paneles solares aumentará a al menos 5 millones de toneladas métricas al año, dijo la agencia. Se espera que China, el mayor productor de energía solar del mundo, haya retirado un total acumulado de al menos 13,5 millones de toneladas métricas de paneles para 2050, con mucho, la mayor cantidad entre las principales naciones productoras de energía solar y casi el doble del volumen que retirará EE.UU. para entonces, según el informe de IRENA.

Las materias primas técnicamente recuperables de los paneles fotovoltaicos en todo el mundo podrían tener un valor acumulativo de 450 millones de dólares (en términos de 2016) para 2030, según el informe, casi igual al costo de las materias primas necesarias para producir unos 60 millones de paneles nuevos, o 18 gigavatios de energía. capacidad de generación. Para 2050, según el informe, el valor recuperable podría exceder acumulativamente los $ 15 mil millones.

Sin embargo, por ahora, los recicladores solares enfrentan importantes desafíos económicos, tecnológicos y normativos. Parte del problema, dice Curtis de NREL, es la falta de datos sobre las tasas de reciclaje de paneles, lo que dificulta las posibles respuestas políticas que podrían proporcionar más incentivos para que los operadores de granjas solares reciclen los paneles al final de su vida útil en lugar de desecharlos.

Otro problema es que se sabe que el Procedimiento de lixiviación de características de toxicidad, un método aprobado por la EPA que se usa para determinar si un producto o material contiene elementos peligrosos que podrían filtrarse al medio ambiente, es defectuoso. En consecuencia, algunos propietarios de granjas solares terminan “administrando en exceso” sus paneles como peligrosos sin tomar una determinación formal de desechos peligrosos, dijo Curtis. Terminan pagando más por deshacerse de ellos en vertederos autorizados para manipular residuos peligrosos o para reciclarlos.

La Agencia Internacional de Energía evaluó si los paneles solares que contienen plomo, cadmio y selenio afectarían la salud humana si se vertían en vertederos de desechos peligrosos o municipales y determinó que el riesgo era bajo. Aun así, la agencia dijo en un informe de 2020 que sus hallazgos no constituían un respaldo al vertido: el reciclaje, afirmó, “mitigaría aún más” las preocupaciones ambientales.

En julio de 2022, California solo tenía una planta de reciclaje que aceptaba paneles solares.

NREL está estudiando actualmente un proceso alternativo para determinar si los paneles son peligrosos o no. “Necesitamos resolver eso porque definitivamente está afectando la responsabilidad y el costo para hacer que el reciclaje sea más competitivo”, dijo Curtis.

A pesar de estas incertidumbres, cuatro estados promulgaron recientemente leyes que abordan el reciclaje de módulos fotovoltaicos. California, que tiene la mayor cantidad de instalaciones solares, permite que los paneles se desechen en vertederos, pero solo después de que un laboratorio designado haya verificado que no son peligrosos, lo que puede costar más de $ 1,500. En julio de 2022, California solo tenía una planta de reciclaje que aceptaba paneles solares.

En el estado de Washington, en julio de 2025 se implementará una ley diseñada para proporcionar una forma ambientalmente racional de reciclar paneles fotovoltaicos; Los funcionarios de Nueva Jerseyesperan emitir un informe sobre la gestión de residuos fotovoltaicos esta primavera; y Carolina del Norte ha ordenado a los funcionarios ambientales estatales que estudien el desmantelamiento de proyectos solares a gran escala. (Carolina del Norte actualmente exige que los paneles solares se eliminen como desechos peligrosos si contienen metales pesados como plata o, en el caso de paneles más antiguos, cromo hexavalente, plomo, cadmio y arsénico).

En la Unión Europea, los paneles fotovoltaicos al final de su vida útil se tratan, desde 2012, como desechos electrónicos según la directiva de desechos de equipos eléctricos y electrónicos de la UE, conocida como RAEE. La directiva requiere que todos los estados miembros cumplan con los estándares mínimos, pero la tasa real de reciclaje de desechos electrónicos varía de un país a otro, dijo Marius Mordal Bakke, analista senior de investigación de proveedores de energía solar en Rystad Energy, una firma de investigación con sede en Oslo, Noruega. A pesar de esta ley, la tasa de reciclaje de energía fotovoltaica de la UE no es mejor que la tasa de EE.UU., alrededor del 10 por ciento, en gran parte debido a la dificultad de extraer materiales valiosos de los paneles, dijo Bakke.

Pero predijo que el reciclaje prevalecerá cuando la cantidad de paneles al final de su vida útil aumente hasta el punto en que presente una oportunidad comercial, proporcionando a los recicladores materiales valiosos que pueden vender. Los gobiernos pueden ayudar a acelerar esa transición, agregó, al prohibir la eliminación de paneles fotovoltaicos en vertederos y brindar incentivos, como exenciones fiscales, a cualquiera que use paneles solares.

“En algún momento en el futuro, verá que se retiran suficientes paneles que tendrá que comenzar a reciclar”, dijo Bakke. “Se volverá rentable por sí mismo, independientemente de los precios de las materias primas”.