Come si riciclano i pannelli fotovoltaici quando arrivano a fine vita

Con l’espansione delle energie rinnovabili, il fotovoltaico si è affermato come la principale fonte di energia pulita: basti pensare che nel 2010, la capacità cumulativa era di circa 41,6 gigawatt (GW), mentre nel 2021 ha raggiunto circa 873,9 GW, registrando una crescita di oltre il 2.000 per cento in un decennio. In Italia, la capacità installata è passata da 3.470 MW nel 2010 a 22.560 MW nel 2021, registrando una crescita del 550 per cento.

Sebbene l’energia solare abbia un impatto ambientale molto basso durante la sua produzione, il ciclo di vita dei pannelli fotovoltaici solleva una questione cruciale: come smaltirli correttamente quando arrivano a fine vita? E poi, come riciclarli? Con l’aumento della diffusione degli impianti fotovoltaici, la gestione del riciclo diventa dunque una sfida globale.

Quali tipi di pannelli fotovoltaici esistono

Prima di arrivare a rispondere a questa domanda, è utile fare un quadro generale. Nel 2021, l’Italia ha prodotto 25.039 gigawattora (GWh) di energia elettrica tramite impianti fotovoltaici. La Puglia si conferma la regione con la maggiore produzione, con 3.881 GWh, pari al 15,5 per cento del totale nazionale. Seguono la Lombardia, con il 10,2, l’Emilia Romagna con il 9,6 e il Veneto con il 9 per cento.

Esistono diversi tipi di pannelli fotovoltaici, ognuno con caratteristiche che ne determinano l’efficienza e il costo. I più comuni sono quelli a silicio mono e policristallino, una tecnologia generalmente più performante rispetto ad altre tipologie, quindi rispetto ai pannelli a film sottile, a silicio amorfo e al tellururo di cadmio. Sebbene il costo di un pannello a silicio mono o policristallino sia superiore rispetto alle alternative menzionate, il rendimento in termini di potenza installata è migliore, soprattutto in condizioni di temperature elevate e in ambienti con qualità di irraggiamento solare variabile.

Nel 2021, il 94,5 per cento della potenza fotovoltaica installata in Italia era costituita da pannelli in silicio monocristallino e policristallino. In particolare, il 69,8 per cento dei pannelli italiani era realizzato in silicio policristallino, il 24,7 per cento in silicio monocristallino e solo il 5,5 in film sottile o altri materiali.

Come si smaltiscono i pannelli fotovoltaici

Secondo uno studio dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili, Irena, si stima che entro il 2050 saranno circa 2,1 milioni di tonnellate i pannelli fotovoltaici da smaltire. Quindi, anche se i produttori garantiscono una durata di vita dei pannelli fotovoltaici tra i 20 e i 25 anni, la questione dello smaltimento è già un problema, con i primi impianti che mostrano segni di obsolescenza dopo soli 12-15 anni. Manutenere un parco fotovoltaico in espansione richiede un impegno continuo, e il revamping (cioè l’aggiornamento tecnologico degli impianti) diventa un’opzione sempre più interessante.

In Italia, i pannelli fotovoltaici a fine vita sono considerati rifiuti elettronici (Raee) e devono essere smaltiti secondo le normative europee. Se l’impianto proviene da un impianto domestico (inferiore a 10 kW), i pannelli vanno conferiti a centri di raccolta autorizzati senza oneri, mentre per impianti di potenza maggiore è necessario ricorrere a operatori specializzati.

Inoltre, il sistema incentivante dei Conto Energia prevede una garanzia sul corretto smaltimento dei pannelli fotovoltaici, con una quota trattenuta dal Gse (Gestore servizi energetici) a copertura dei costi di recupero e smaltimento, che viene restituita se il processo di smaltimento rispetta le normative.

Come si riciclano

Questo per quanto riguarda lo smaltimento. E il riciclo? I pannelli fotovoltaici sono composti principalmente da materiali che sono quasi tutti completamente riciclabili e cioè:

• Vetro, 70 per cento;
• Plastica (etilene vinile acetato + polietilene tereftalato), 16 per cento;
• Alluminio, 10 per cento;
• Celle in silicio, 3 per cento
• Collegamenti elettrici in rame, 1 per cento.

Vi sono diversi processi di riciclo che prevedono diverse fasi, che possono essere effettuate anche in combinazione tra di loro. Le principali tecniche di recupero includono:

• Trattamenti meccanici, che prevedono la rimozione manuale delle cornici in alluminio, dei cavi e della scatola di giunzione, seguita da triturazione e vagliatura dei materiali;
• Trattamenti termici, che avviene a temperature elevate (450-500°C) e che permette di separare le celle solari dal vetro distruggendo la plastica che le avvolge;
• Trattamenti chimici, attraverso l’uso di attacchi acidi con i quali si separano le frazioni di metallo e si recupera il silicio tramite procedimenti chimici.

Un esempio concreto di impresa che ha ottenuto risultati significativi è rappresentato dalla Sogliano Ambiente Spa: nei suoi stabilimenti di Sogliano al Rubicone, in provincia di Forlì-Cesena, questa azienda ha sviluppato un processo meccanico che consente di recuperare oltre il 90-95 per cento del peso in ingresso dei pannelli fotovoltaici.

In questo processo diventa cruciale la separazione del vetro e dei metalli quale passaggio cruciale per garantire un riciclo efficace. In particolare, il vetro trattato tramite il sistema di recupero della Sogliano Ambiente è stato riconosciuto come “end of waste”: ciò significa che, una volta trattato, il vetro può essere riutilizzato come materia prima seconda per la produzione di nuovi prodotti, come ceramiche e smalti (non per nuovi pannelli, per ora).

Per concludere, va detto che durante la sua vita un pannello solare produce molta più energia di quella necessaria per la sua fabbricazione: la sua carbon footprint è estremamente bassa, con un’emissione media di 53 grammi di CO2 per ogni kWh prodotto. Ciò significa che investire nella ricerca per il miglioramento dei processi di riciclo non solo aiuterà a ridurre l’impatto ambientale dei pannelli fotovoltaici ma contribuirà anche a rendere l’energia solare una delle soluzioni più efficaci per un futuro davvero sostenibile.