¿los paneles solares se desgastan? su vida útil y cómo reciclarlos

Los paneles solares son una excelente fuente de energía renovable y pueden durar mucho tiempo, generalmente entre 25 y 30 años. Sin embargo, al igual que cualquier equipo eléctrico, los paneles solares eventualmente necesitarán ser reemplazados. En este artículo, discutiremos qué sucede cuando los paneles solares se desgastan y cómo se pueden desechar adecuadamente.

¿Qué sucede cuando los paneles solares se desgastan?

En un entorno ideal, todos los paneles solares se reciclarían. Desafortunadamente, actualmente es bastante difícil reciclar paneles solares en Estados Unidos y el proceso es costoso. Debido a esto, la mayoría de los paneles solares no se pueden reciclar completamente en los Estados Unidos. En su lugar, los paneles en desuso se envían a una instalación de desechos electrónicos que recuperará lo que pueda, generalmente aluminio, vidrio y cobre. El resto de los componentes del panel generalmente se trituran y se envían a un vertedero.

Es necesario establecer mejores regulaciones para la disposición de paneles solares en los Estados Unidos. Las regulaciones globales para la disposición de paneles solares son mucho más estrictas que en la mayoría de los Estados Unidos. En la Unión Europea, los fabricantes de paneles solares están obligados a garantizar que los paneles que producen se reciclen adecuadamente sin costo alguno para el propietario del panel.

La adecuada disposición de los paneles solares es importante por varias razones. Por supuesto, no queremos que montañas de paneles solares en desuso terminen en vertederos. No solo es perjudicial para el medio ambiente, sino que los paneles solares también pueden contener materiales tóxicos, como plomo.

El reciclaje de paneles solares también permite recuperar y reutilizar materiales valiosos, como la plata y el silicio. Según la Agencia Internacional de Energías Renovables, para el año 2023, el valor acumulativo de los materiales recuperables de paneles solares en desuso será equivalente al costo de los materiales necesarios para producir aproximadamente 60 millones de paneles solares nuevos. Con tantos materiales útiles en paneles solares en desuso, tiene sentido mejorar las prácticas de reciclaje.

Para que la industria solar siga creciendo de manera sostenible en los Estados Unidos, los legisladores deben respaldar regulaciones para la disposición de paneles solares y baterías solares que garanticen un reciclaje adecuado. Ya hemos visto algunos avances en esta área en lo que respecta a las baterías solares: el senador Angus King (I-ME) presentó la Ley de Reciclaje de Baterías y Minerales Críticos en 2020, pero todavía queda mucho por hacer.

¿Los paneles solares pierden efectividad con el tiempo?

La eficiencia de los paneles solares es mayor que nunca, pero la cantidad de electricidad que pueden generar disminuye gradualmente con el tiempo. Los paneles solares de alta calidad se degradan a un ritmo de alrededor del 0.5% cada año, lo que significa que generan alrededor de un 12-15% menos de energía al final de su vida útil de 25-30 años.

¿Pero cuáles son las razones de la degradación de los paneles solares? ¿Qué afecta la velocidad a la que se degradan y hay formas de prolongar su vida útil para evitar que se conviertan en desechos?

La degradación de los paneles solares se debe principalmente al desgaste normal con el tiempo debido a la exposición a los rayos UV y las condiciones climáticas adversas. La tasa de degradación se incluye en la garantía de rendimiento de un panel.

Existen diferentes formas de degradación mecánica y química causadas por la exposición del panel a la luz, estas incluyen:

• Degradación inducida por la luz (LID). Interacción entre las células de silicio cristalino del panel con el entorno exterior. La LID puede durar varios días o más de una semana.
• Degradación inducida directamente por la luz (DLID). La exposición directa a la luz solar durante el período inicial de configuración puede hacer que los componentes electrónicos de las células fotovoltaicas se deformen o se comben debido al calor. La DLID puede durar unas pocas horas.
• Degradación inducida por la luz ultravioleta (UVID). La exposición inicial a la luz solar hace que el óxido de silicio cristalino en la superficie del panel forme una capa de dióxido de boro que reduce su eficiencia.

En las primeras 1,000 horas, hay un período de ajuste cuando la fotoconductividad disminuye, lo que reduce la eficiencia del panel en un 1-3%, después de lo cual se estabiliza.

Otro factor que puede afectar la degradación de los paneles solares es el potencial inducido por la degradación (PID). A diferencia de la LID, el PID no afecta necesariamente a todos los paneles solares, pero puede ocurrir si los diferentes componentes, como las células fotovoltaicas y el marco, operan a diferentes voltajes. Esta interrupción provoca fugas de voltaje, lo que reduce la cantidad de electricidad que el panel puede enviar al inversor.

La degradación relacionada con la edad también es un factor importante. Debido a su exposición a los elementos, los paneles solares se degradan con el tiempo. Las fuertes lluvias, las nevadas, el hielo y las altas temperaturas pueden endurecer el silicio cristalino, corroer el marco y contaminar las células. El granizo, el hielo, el polvo y la arena también pueden causar micro grietas en la superficie del panel, y los daños en el sellado del panel pueden permitir el ingreso de agua.

Además, las reacciones en los materiales semiconductores utilizados en las células pueden crear sombras que reducen la cantidad de luz que el panel puede convertir en energía.

¿Qué afecta la tasa de degradación de los paneles solares?

Varios factores pueden determinar la velocidad a la que se degradan los paneles solares con el tiempo, algunos de los cuales dependen del fabricante, mientras que otros son afectados por el instalador y el propietario.

Calidad: Los materiales y componentes utilizados en el panel, como el vidrio solar, el marco de aluminio y las células solares, pueden romperse si son de baja calidad.

Ensamblaje del panel: Incluso con materiales de alta calidad, la forma en que se ensambla un panel puede afectar su vida útil, ya que no todos los materiales funcionan bien juntos.

Instalación: El almacenamiento y manejo correcto de los paneles antes y durante la instalación es esencial para evitar daños. Las microgrietas, los arañazos y las conexiones eléctricas incorrectas durante la instalación afectan el rendimiento del panel. Además, es crucial que el instalador se asegure de que los paneles se coloquen en el techo con el ángulo y el abrazo óptimos para aprovechar al máximo la autolimpieza y la resistencia mecánica.

Mantenimiento: Si bien los paneles solares requieren un mantenimiento mínimo, es esencial monitorearlos para eliminar cualquier acumulación de polvo o escombros que puedan afectar la producción de electricidad. Además, se deben verificar regularmente las conexiones, el cableado y los inversores para asegurarse de que no estén sueltos o rotos.

Clima: Los eventos climáticos extremos, como las olas de calor, los huracanes y las tormentas de nieve, afectan la tasa de degradación relacionada con la edad. Los cambios de temperatura drásticos pueden causar la contracción y expansión de los componentes, lo que provoca grietas y otros daños. Mientras que las fuertes nevadas pueden ejercer presión sobre la superficie, creando grietas, especialmente si la nieve se congela. Los huracanes pueden hacer que caigan escombros y dañar la superficie del panel.

¿Cómo se puede aumentar la vida útil de los paneles solares?

Comprar paneles solares de alta calidad, asegurarse de que se instalen correctamente y realizar un mantenimiento regular puede ayudar a reducir la degradación para que funcionen con la máxima eficiencia durante toda su vida útil.

Cuando los paneles solares alcanzan el final de su vida útil de generación de energía y necesitan ser reemplazados, todavía tienen valor. En lugar de enviar los paneles solares usados a un vertedero, el reciclaje puede extraer la mayoría de los componentes valiosos y las materias primas para la producción de nuevos paneles o para su uso en otras industrias.

Los siguientes materiales se encuentran entre los que se pueden reutilizar:

• Alrededor del 95% del vidrio de un panel se puede reciclar para revestimientos o empaques.
• Todo el marco de metal, que contiene aluminio, se puede reutilizar para nuevos paneles.
• Alrededor del 85% del contenido de silicio se puede extraer para su uso en paneles solares, electrónica o baterías.
• El polietileno glicol tereftalato (PET) y el acetato de etileno-vinilo (EVA), plásticos que representan el 5% y el 10% de los desechos de una celda solar, respectivamente, se pueden recuperar.

De hecho, investigadores en China han desarrollado recientemente un nuevo proceso para extraer el PET y el EVA sin utilizar solventes que causen contaminación, lo que hace que el proceso de reciclaje sea más respetuoso con el medio ambiente.

Además, el silicio recuperado de los paneles solares en desuso podría ayudar a reducir los costos de materia prima en la creciente industria de vehículos eléctricos, donde el silicio se utiliza cada vez más en los ánodos de las baterías de iones de litio.

Los paneles solares se desgastan con el tiempo debido a la exposición a los elementos y otros factores. Sin embargo, con un mantenimiento adecuado y un reciclaje adecuado al final de su vida útil, los paneles solares pueden seguir siendo una fuente de energía renovable valiosa y sostenible.

Consultas habituales

¿Cuánto tiempo duran los paneles solares?

Los paneles solares tienen una vida útil de entre 25 y 30 años en promedio. Sin embargo, su eficiencia puede degradarse gradualmente con el tiempo.

¿Qué causa la degradación de los paneles solares?

La degradación de los paneles solares puede ser causada por la exposición a los rayos UV, condiciones climáticas adversas y desgaste normal con el tiempo.

¿Es posible reciclar los paneles solares?

Sí, es posible reciclar los paneles solares. Sin embargo, en la mayoría de los Estados Unidos, el reciclaje de paneles solares es costoso y difícil de llevar a cabo.

¿Qué se puede hacer con los paneles solares en desuso?

Los paneles solares en desuso se pueden enviar a instalaciones de desechos electrónicos donde se recuperan materiales como aluminio, vidrio y cobre. Sin embargo, es necesario mejorar las regulaciones de disposición de paneles solares para garantizar un reciclaje adecuado.

¿Cómo se puede aumentar la vida útil de los paneles solares?

Comprando paneles solares de alta calidad, asegurándose de que se instalen correctamente y realizando un mantenimiento regular, se puede prolongar la vida útil de los paneles solares y reducir la degradación.

¿Qué se puede hacer con los materiales recuperados de los paneles solares reciclados?

Los materiales recuperados de los paneles solares reciclados, como vidrio, aluminio y silicio, se pueden utilizar para producir nuevos paneles solares o en otras industrias, como la electrónica y las baterías.

¿Cuál es el impacto ambiental de desechar paneles solares en vertederos?

El desecho de paneles solares en vertederos puede ser perjudicial para el medio ambiente, ya que los paneles pueden contener materiales tóxicos como plomo. Además, los paneles solares contienen valiosos materiales que podrían ser recuperados y reutilizados.

Si bien los paneles solares se desgastan con el tiempo, es importante tomar medidas para prolongar su vida útil y garantizar un reciclaje adecuado al final de su vida útil. Comprar paneles solares de alta calidad, asegurarse de que se instalen correctamente y realizar un mantenimiento regular son medidas clave para reducir la degradación. Además, es necesario mejorar las regulaciones de disposición de paneles solares para garantizar un reciclaje adecuado y la recuperación de valiosos materiales.

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