Como parte del proyecto ‘E2-E-Quadrat. Energías renovables a partir de materias primas renovables’, los investigadores del Centro Fraunhofer para la energía fotovoltaica de silicio (CSP) de Alemania han desarrollado un panel solar en el que los componentes que no son necesarios para la conversión de luz en electricidad están fabricados con materiales biodegradables, materiales reciclables o materias primas renovables, favoreciendo así la economía circular de la industria fotovoltaica.
En la actualidad, en los paneles solares se siguen utilizando materias primas y materiales que no se pueden reciclar o que solo se pueden reciclar parcialmente y que presentan deficiencias en términos de compatibilidad medioambiental.
Los módulos fotovoltaicos actuales están compuestos de vidrio, polímeros, metales y células solares basadas en silicio. La extracción de materias primas, especialmente de silicio, puede ser perjudicial para el medio ambiente. Además, los componentes individuales rara vez se devuelven al ciclo de materias primas. Al final de su vida útil, que actualmente es de 20 a 25 años, los módulos fotovoltaicos son un producto de desecho que es difícil de separar y para el que actualmente no existe un concepto de reciclaje concreto.
En este contexto, en el marco del proyecto ‘E 2 – E-Quadrat’, el equipo de expertos desarrolló y probó materiales totalmente reciclables y que son altamente confiables a largo plazo frente a las condiciones climáticas. El proyecto abordó todas las fases del ciclo de vida de un módulo fotovoltaico, desde la producción a partir de materiales fabricados a partir de materias primas renovables, pasando por la fase de operación, hasta el reciclaje del material y su retorno al ciclo de materiales al final de su vida útil.
Reducción de la huella de carbono de la industria fotovoltaica
El módulo solar de 380 W, creado como ‘biomódulo prototipo’ posee un marco con una alta proporción de madera, que se puede reciclar completamente al final de la vida útil del módulo y reintroducir en la línea de producción. Además, las conexiones de las celdas del módulo no están unidas con soldadura, que habitualmente contiene plomo, sino con un adhesivo conductor de electricidad (ECA) que contiene partículas de plata y que sirve de conexión entre los cables y las celdas.
La cubierta posterior del módulo está formada por una película compuesta por un 30% de plástico reciclado. La película de etileno acetato de vinilo (EVA), que se utiliza como capa de plástico transparente en la producción de módulos solares y sirve como material de encapsulado para las celdas, está compuesta por un 60% de etileno de caña de azúcar, de origen biológico.
El equipo sometió los componentes a diversas pruebas de envejecimiento acelerado, calor, humedad y ciclos de temperatura, y las superaron con éxito. Los expertos afirman que estos resultados demuestran que es posible mejorar la huella de carbono de la industria fotovoltaica en el futuro mediante el uso de materias primas renovables y el reciclaje de materias primas de alto consumo energético, tras comprobar que los biopolímeros son adecuados para su uso en energía fotovoltaica.