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In questo articolo si parlerà di una delle principali fonti rinnovabili di energia: l’energia solare. Sono analizzati vantaggi, svantaggi ed i processi di smaltimento, secondo la direttiva vigente.
L’energia solare è una fonte di energia abbondante e rinnovabile che può essere catturata e convertita in elettricità grazie ai sistemi fotovoltaici.
Secondo il “World Energy Outlook 2020” (Agenzia Internazionale dell’Energia, IEA), il fotovoltaico rappresenta la fonte di elettricità più economica. Questo significa che la sua diffusione diventa fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi energetici europei e del “Piano Nazionale Energia e Clima” che, al 2030, prevede un incremento della produzione elettrica da fotovoltaico dagli attuali 24 TWh/anno a 73 TWh/anno (Kumpanalaisatit M. et al., 2022).
Al primo posto nel mercato globale del fotovoltaico c’è la Cina, seguita da Stati Uniti e India. Nel contesto europeo, l’Italia si attesta al sesto posto con 2,6 Gw di nuova capacità installata e una crescita annuale del 174% (Rapporto: “Eu market outlook for solar power 2022-2026”).
Sul piano ambientale, i sistemi fotovoltaici hanno diversi aspetti positivi, tra cui zero emissioni di anidride carbonica, metano, ossidi di zolfo e ossidi di azoto, con effetti considerati trascurabili sull’inquinamento atmosferico e sul riscaldamento globale (Fthenakis et al., 2008).
Questi, però, sono i vantaggi se si considera il solo funzionamento degli impianti e se non si tiene conto di tutte le fasi del ciclo di vita. La produzione e lo smaltimento, in questo caso, rappresentano i punti critici della catena produttiva, a causa dei materiali impiegati per la realizzazione dei moduli fotovoltaici.
Uno dei principali svantaggi delle energie rinnovabili in generale, e del fotovoltaico nel dettaglio, è il loro impatto dovuto all’occupazione del suolo. Le centrali fotovoltaiche sono rappresentate per il 94,20% da centrali fotovoltaiche a terra, il resto è costituito da tetti solari e pannelli solari galleggianti.
Una possibile soluzione a questo problema è stata ottenuta grazie all’implementazione dei sistemi “agrivoltaici”. Rispetto alle tradizionali installazioni a terra, l’impianto agrivoltaico dà la possibilità di implementare colture convenzionali, ma anche l’allevamento di animali da reddito, al di sotto degli stessi pannelli fotovoltaici. È stato dimostrato che la produzione alimentare sotto i pannelli fotovoltaici aumenta la produttività del terreno del 35%–73% (Agostini A. et al., 2021).
Questa “co-operazione” consentirebbe, dunque, di massimizzare l’efficienza nell’uso del suolo.
Gli impianti agrivoltaici possono essere classificati in due categorie, a seconda della loro progettazione:
Insomma, i vantaggi sono importanti se si mira a raggiungere fonti energetiche che siano rinnovabili, sicure ed in continua ricerca della sostenibilità sotto più punti di vista.
C’è, però, un ulteriore aspetto da dover considerare, ovvero, cosa succede una volta che il pannello solare arriva al termine della sua vita utile?
In media, un sistema fotovoltaico ha “una vita utile” di circa 25 anni.
IRENA (International Renewable Energy Agency) in collaborazione con IEA (International Energy Agency) hanno stimato che nel 2050 ci saranno 78 milioni di tonnellate di pannelli fotovoltaici a fine vita.
Un pannello fotovoltaico è formato da vari strati: in generale, strati di fibre di vetro che rivestono le celle fotovoltaiche a loro volta abbinate ad un materiale sintetico che unisce i vari strati. Le celle fotovoltaiche sono il nucleo del processo di conversione dell’energia solare, e sono realizzate perlopiù in silicio e alluminio.
Negli impianti, i moduli fotovoltaici in silicio seguono diverse fasi di trattamento:
Attualmente nel nostro Paese il decreto di riferimento è il D.Lgs 118/2020, che introduce alcune modifiche al D.Lgs n. 49/2014. Il D.Lgs di riferimento n. 49/2014 contiene le istruzioni operative per la gestione e lo smaltimento dei pannelli fotovoltaici e la gestione dei RAEE (rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche) che derivano da componenti del fotovoltaico. La normativa sui RAEE indica, inoltre, le responsabilità e i costi dello smaltimento dei pannelli fotovoltaici.
I rifiuti RAEE, nel caso dei pannelli fotovoltaici, sono suddivisi in due categorie:
Nel primo caso, i moduli solari devono essere conferiti ai “Centri di Raccolta”. I proprietari di pannelli ad uso domestico, realizzati dopo il 2014, devono semplicemente rivolgersi al produttore che, in questo caso, è il responsabile dello smaltimento dei pannelli solari presso i centri di raccolta.
Se l’impianto è stato installato prima del 2014 e supera i 10 kW, i produttori saranno responsabili dello smaltimento solo se si sostituirà il vecchio impianto con un nuovo sistema fotovoltaico. In alternativa sarà il proprietario a dover contattare un consorzio abilitato allo smaltimento.
Per gli impianti che superano i 10 kW, considerati impianti professionali, lo smaltimento sarà gestito da operatori specializzati che si occuperanno del ritiro dei pannelli presso l’impianto. (https://www.infobuildenergia.it/approfondimenti/il-riciclo-del-fotovoltaico-da-rifiuto-a-risorsa/)
Per quanto riguarda i costi, il GSE (Gestore dei Servizi Energetici) trattiene una quota di 10€ a pannello come garanzia delle operazioni di smaltimento, per assicurare la copertura dei costi di gestione dei rifiuti prodotti da tali pannelli, sia per gli impianti domestici che professionali. La quota trattenuta viene restituita quando il proprietario dell’impianto dimostra di aver smaltito correttamente i pannelli nei centri autorizzati, quindi dell’avvenuto adempimento degli obblighi previsti dal Decreto (www.gse.it)
L’obiettivo finale è quello di garantire il finanziamento delle operazioni di raccolta, trasporto, trattamento adeguato, recupero e lo smaltimento “ambientalmente compatibile” di questo tipo di rifiuti.
Questa rapida analisi del contesto fotovoltaico, ci aiuta a comprendere come la combinazione di energia, nuove tecnologie, agricoltura e conservazione del paesaggio, a tutela delle comunità locali e delle loro attività, possano rappresentare la chiave per ottenere un maggiore beneficio in termini di sostenibilità ambientale, economica e sociale.
Fonti:
Kumpanalaisatit M., Pattiya A., Sintuya H., Setthapun W., Jansri S.N., (2022), ” Current status of agrivoltaic systems and their benefits to energy, food, environment, economy, and society”, Sustainable Production and Consumption, Vol. 33, September 2022, Pages 952-963
Agostini A., Amaducci S., Colauzzi M., (2021), “Innovative agrivoltaic systems to produce sustainable energy: An economic and environmental assessment”, Applied Energy, Vol. 281, 1 January 2021
https://discarica.it/smaltimento-pannelli-fotovoltaici/
https://www.infobuildenergia.it/approfondimenti/il-riciclo-del-fotovoltaico-da-rifiuto-a-risorsa/
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