Con las conversaciones sobre el cambio climático y la descarbonización en aumento a nivel mundial, la energía solar se menciona a menudo como una alternativa conveniente y ecológica a los combustibles fósiles para alimentar la red eléctrica. Según el Estudio de Futuros Solares 2021 del Departamento de Energía de los Estados Unidos, la energía solar tiene el potencial de proporcionar hasta el 40% de la producción de electricidad del país para el año 2035 y hasta el 45% para el año 2050. La energía solar está claramente en alza como fuente de energía renovable, pero el proceso lleva tiempo. El ciclo de vida de un proyecto solar comienza con un terreno y una idea. Después de años de desarrollo y décadas de producción de energía, la gran mayoría de la instalación solar puede ser reciclada.
El ciclo de vida de un proyecto solar, desde el principio hasta el final
Desarrollo: Diode es un experto en desarrollo en lo que respecta a proyectos solares. Hay numerosas actividades que deben ocurrir antes de que el proyecto pueda ser construido. Primero, debe haber un concepto. A veces, esto es una necesidad de una empresa que quiere mejorar su perfil energético, una compañía eléctrica que quiere aumentar sus fuentes renovables o una comunidad que quiere agregar energía más verde a su vecindario. A continuación, viene la selección y el desarrollo del sitio, que consiste en una revisión de viabilidad, estudios ambientales sobre el área y el terreno, así como los requisitos de zonificación y permisos de la ciudad y el estado, y estudios de interconexión. Una vez completado el desarrollo, se asegura la financiación o el financiamiento para el proyecto. Después de todo eso, el sitio está listo para entrar en la fase de diseño.
Ingeniería y diseño
El diseño inicial puede comenzar en la fase de desarrollo, pero aquí es donde se diseña la mayor parte del proyecto. Se deben tener en cuenta información como dónde irá el proyecto, los requisitos de diseño locales, dónde se ajustarán mejor los paneles en el terreno y cómo se deben montar los paneles. Aquí es donde entra en juego un contratista EPC, como nuestra empresa matriz, Black & Veatch.
Construcción
¡Finalmente, el proyecto se construye! Esto es lo que viene a la mente cuando la mayoría de las personas piensan en la construcción de un proyecto. Se adquirirán materiales, se montarán los paneles en su sistema de montaje y los equipos de construcción trabajarán regularmente durante meses para preparar el sitio para su funcionamiento. El proyecto se someterá a certificación y puesta en marcha antes de que finalmente se conecte a la red eléctrica local o al cliente para consumir directamente la energía.
Operaciones y mantenimiento
¡El proyecto está completo y en funcionamiento! Ahora su trabajo es absorber el sol y convertirlo en energía. El ciclo de vida estándar de un panel solar es de aproximadamente 20-25 años, por lo que es el tiempo que esperaríamos que el equipo original proporcione energía. Esto requerirá un mantenimiento regular para mantener los paneles funcionando al máximo rendimiento. Los paneles pueden ser reemplazados una vez que alcancen el final de su ciclo de vida para permitir que el proyecto continúe produciendo energía.
Desmantelamiento y reciclaje
El proyecto ha completado su vida útil y está listo para ser retirado. Pero, ¿qué sucede con todos esos paneles?
El después de un panel solar
Después de que un panel solar ya no se considera útil, generalmente hay dos formas de lidiar con ellos: tirarlos o reciclarlos. En Estados Unidos y Europa, los paneles solares se consideran residuos electrónicos y deben ser tratados en consecuencia. Según Attila Tamas Vekony en un artículo de GreenMatch de 2021, aunque no existen directrices federales en Estados Unidos, la Unión Europea ha ordenado que los desarrolladores y propietarios de proyectos solares deben incorporar el costo del reciclaje de los paneles en el costo del proyecto para no causar una carga adicional al medio ambiente. El estado de Washington es el único estado de Estados Unidos que tiene un mandato similar.
Si no se reciclaran, GreenMatch estima que hasta 60 millones de toneladas de residuos de paneles solares podrían acumularse para el año 2050, por lo que es tan importante reciclarlos. Debido a que la mayoría de los paneles solares están hechos de uno de dos materiales, existen dos procesos de reciclaje diferentes: el reciclaje de paneles basados en silicio y el reciclaje de paneles basados en película delgada.
Los paneles basados en silicio son los más comúnmente utilizados en la actualidad. El proceso comienza separando las partes de aluminio y vidrio del panel. casi todo el vidrio (95%) se puede reutilizar, mientras que todas las partes metálicas externas se utilizan para volver a moldear los marcos de las células, dice Vekony en GreenMatch. Además, una parte significativa del hardware (80%) se puede reutilizar después de los tratamientos iniciales de reciclaje. Las partes de silicio también se pueden reciclar y reutilizar. A menudo, todas las piezas de los paneles solares viejos se pueden recrear en nuevos paneles solares.
Los paneles solares basados en película delgada son menos comunes y requieren más procesamiento para ser reutilizados y reciclados. Después de ser triturados y convertidos en pequeñas piezas, quedan materiales líquidos y sólidos para ser procesados. los líquidos pasan por un proceso de precipitación y deshidratación para garantizar la pureza. la sustancia resultante pasa por un procesamiento de metales para separar completamente los diferentes materiales semiconductores. el último paso depende de la tecnología utilizada en la producción de los paneles; sin embargo, en promedio se reutiliza el 95% del material semiconductor, según Vekony en GreenMatch. Después de eso, queda materia sólida para ser procesada y se obtiene vidrio puro que se recicla fácilmente.
Lo que comienza como un terreno y un plan para reducir nuestra huella de carbono se convierte en un proyecto que genera energía limpia durante 20-25 años o más, y paneles solares que pueden ser reciclados en nuevos paneles solares. Hay muchas piezas en movimiento, pero la energía solar es una de las tecnologías renovables más simples de instalar, lo que la convierte en un candidato ideal para alimentar hasta el 40% de la red eléctrica de Estados Unidos en un futuro cercano.