Un grupo de investigación formado por la Universidad Técnica de Berlín, el Instituto Fraunhofer de Física de la Construcción (IBP), el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania y la empresa Rena Technologies GmbH ha creado por primera vez un ciclo cerrado que podría ahorrar hasta un 79% de agua en la fabricación de células solares, fomentando así la economía circular de la industria fotovoltaica.
Sobre la base de una fábrica de células solares de 5 GW, los expertos examinaron la introducción de dos estrategias diferentes para el uso circular del agua, obteniendo así un ahorro del recurso hídrico de hasta el 79% y una reducción de las aguas residuales de hasta el 84%. Esto permite la construcción de nuevas fábricas de células solares incluso en lugares con menos disponibilidad de agua. El estudio ha sido publicado en la revista científica Solar Energy.
Basándose en el modelo de esta planta de producción de células solares, los expertos analizaron diferentes posibilidades para la conservación y el reciclaje del agua. Así, los expertos encontraron dos posibles enfoques: la reutilización de aguas residuales poco contaminadas (LCR) y la llamada ‘Descarga Mínima de Líquidos’ (MLD), en la que ciertos residuos se reciclan en otro lugar. Por ejemplo, las soluciones de grabado sobrantes de la producción de células solares pueden seguir utilizándose en la producción de cemento, según señalan los investigadores.
El equipo de investigación analizó los flujos de agua, aguas residuales y materiales para la producción de células solares PERC con una capacidad anual de 5 GWp. Los resultados también son interesantes para las fábricas que producen o convierten células solares de heterounión o TOPCon, ya que los flujos de aguas residuales para estos tipos de células son muy similares, según los expertos.
Ahorro de agua en las fábricas de células solares
Los resultados muestran que el enfoque MLD puede ahorrar hasta un 80% de la demanda de agua dulce y aguas residuales en la fabricación de células solares, mientras que si se aplica el enfoque LCR, se puede ahorrar hasta un 40%. Al mismo tiempo, la aplicación de estas medidas de reducción del agua no impondría ningún coste adicional a la producción, sino que, por el contrario, supondría incluso un ligero ahorro de costes en el resultado final.
Además, un ciclo cerrado del agua reduce en gran medida el riesgo de una parada de fábrica con costes semanales de alrededor de 1,9 millones de euros debido a la escasez de agua, por ejemplo, durante las olas de calor en verano.
Las células solares ya son un producto muy sostenible en sí mismas, ya que la energía necesaria para producirlas se amortiza en muy poco tiempo, normalmente en 1,3 años para los sistemas fotovoltaicos de Europa central, según las estimaciones. No obstante, los expertos de Fraunhofer ISE buscan seguir impulsando la industria fotovoltaica para que forme parte de la economía circular.