Un estudio del Programa de Sistemas de Energía Fotovoltaica de la Agencia Internacional de la Energía (IEA-PVPS) ha sacado a la luz los resultados de la evaluación del ciclo de vida (LCA) de la delaminación de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino con tecnología de cuchilla caliente.
La evaluación se ha hecho sobre el ciclo de vida de un novedoso método que separa el vidrio frontal del módulo fotovoltaico (PV) de silicio cristalino (c-Si) de la lámina posterior mediante la tecnología denominada de cuchilla caliente.
La separación de los componentes es el paso más desafiante para reciclar módulos fotovoltaicos, por lo que según el estudio la elección del método de delaminación determina los siguientes pasos en el proceso de reciclaje.
Delaminación con cuchilla caliente de módulos fotovoltaicos
El proceso de delaminación con cuchilla caliente de los módulos fotovoltaicos c-Si se automatiza en una línea de desmontaje de módulos fotovoltaicos que consta de un separador de caja de conexiones, un separador de marco y un separador de vidrio (tecnología de cuchilla caliente).
El proceso de delaminación se divide en 3 pasos: en primer lugar se realiza la extracción de la caja de conexiones retirando posteriormente los cables de la caja. El siguiente paso consiste en la eliminación del marco de aluminio y, por último, la separación del vidrio de la lámina posterior laminada.
Impacto ambiental de la tecnología de cuchilla caliente
El inventario del ciclo de vida (LCI) que se presenta en el informe se basa en datos primarios del fabricante de la tecnología. Se establecen por tanto diferentes LCI siguiendo el enfoque de corte y el de fin de vida (EOL).
El impacto ambiental del proceso se ha realizado teniendo en cuenta seis indicadores. Para el enfoque EOL, los beneficios ambientales potenciales de los materiales recuperados se comparan con los impactos ambientales causados por el proceso de delaminación.
El estudio concluye que el uso de esta tecnología causa una proporción muy pequeña de impacto ambiental del ciclo de vida de un sistema fotovoltaico de 3 kWp montado en un tejado en Europa, según los indicadores ambientales analizados. La mayor contribución de la delaminación se observa en los impactos sobre el cambio climático, causados principalmente por la logística de transporte (recogida de módulos y entrega al sitio de tratamiento con cuchilla caliente) y el consumo de electricidad.
Conclusiones del informe
La tecnología de delaminación con cuchilla caliente estudiada recupera eficientemente aluminio y vidrio y separa la lámina posterior (que contiene células/acetato de etileno-vinilo (EVA)). Según los datos medidos por el fabricante, el uso de esta tecnología contribuye con un 0,3% o menos a la huella ambiental de la electricidad fotovoltaica en cualquier categoría de impacto. Cuando los materiales vírgenes se reemplazan por materiales recuperados en la producción de nuevos módulos, los impactos del ciclo de vida se pueden reducir entre un 80 y un 98% según la categoría de impacto.
Esta tecnología se está utilizando ahora en una de las instalaciones de reciclaje fotovoltaico a escala comercial más grandes del mundo (ENVIE en Burdeos, Francia). Las mejoras se producirán a través de esta experiencia y se esperan ganancias en eficiencia energética y de consumibles a medida que esta tecnología se implemente en otras aplicaciones y se amplíe a volúmenes mayores.
Los aspectos excluidos de este estudio por falta de datos disponibles incluyen el tratamiento de cables de cobre, el tratamiento de la lámina posterior y la recuperación de cobre y plata.