Ipotesi 2: estensione dei confini del sistema alla produzione dei materiali secondar

Nella seconda ipotesi vengono ampliati i confini della funzione di riciclo fino alla produzione dell‟impianto fotovoltaico secondario. I prodotti evitati corrispondono a quelli definiti nella prima supposizione, anche quelli smaltiti in discarica sono gli stessi, ma per effettuare la produzione del pannello secondario devono essere ripristinati. Anche l‟EVA/ Tedlar che viene incenerito durante il processo di vita del pannello deve essere ristabilito per ottenere il nuovo modulo.

Le energie per la produzione del pannello secondario sono riportate nella tabella sottostante:

Modulo nuovo (kWh/Wafer) Modulo riciclato (kWh/Wafer) Produzione di silicio 7,55 - Produzione di celle 0,62 0,65 Produzione dei moduli 1,12 1,12

Riciclaggio - 0,4

Somme 9,32 2,17

Consumo di energia

(per ogni kWh generato) 0,129 kWh 0,030 kWh

7.9 Nella tabella sono mostrate le energie consumate per la produzione del pannello secondario, questi dati sono stati rilevati dal sito http://www.nextville.it/

161

Come è possibile notare le energie sono espresse per kWh/wafer perciò tale valore è stato opportunamente moltiplicato per il numero di wafer contenuti nel pannello di 23,474 m2 che è pari a 882,6224

( = 23,474∙37,6). I processi del trattamento termico e chimico sono gli stessi sviluppati nella prima ipotesi, che possono essere consultati nel paragrafo precedente.

Inoltre con questa ipotesi si attribuisce alla produzione del primo impianto (quello ottenuto con i materiali primari) anche il danno dovuto alla produzione del secondario.

7.10 Schema del processo di riciclo applicato al pannello e agli impianti connessi con la seconda ipotesi. Produzion e dei materiali Materiali degli impianti connessi di cui si evita la nuova produzione (100%).

Produzione dei semilavorati ottenuti dai materiali degli impianti connessi (100%) (mancano le lavorazioni successive per ottenere il prodotto finito). + Materiali del pannello di cui si evita la nuova produzione (90- 100%). Produzione dei materiali del pannello non recuperati da primario(10- 0%).

Energia per il riciclo e per la produzione dei componenti secondari ottenuti dai materiali del pannello (90-100%). + + + = Riciclo Smaltimento dei materiali non recuperati. + + LCA Produzione dei semilavorati dei materiali del pannello. +

162

7.1.2.1 Il processo dell’ipotesi 2

PRODOTTI EVITATI Quantità Valore U.d.m. Impiego

Aluminium, production mix,

wrought alloy, at plant/RER U 3,2852*22,79 74,870 kg Imp. di sostegno Steel, low-alloyed, at plant/RER U 0,3479 *22,79 7,929 kg Imp.di sostegno Copper, at regional storage/RER U 14,7 14,7 kg Imp. Elettrico Brass, at plant/CH U 0,02 0,02 kg Imp. Elettrico Zinc, primary, at regional

storage/RER U 0,04 0,04 kg Imp. Elettrico Steel, low-alloyed, at plant/RER U 0,86 0,86 kg Imp. Elettrico Aluminium, production mix, cast

alloy, at plant/RER U 1,4*2,4 3,36 kg Inverter Copper, at regional storage/RER U 5,51*2,4 13,224 kg Inverter Steel, low-alloyed, at plant/RER U 9,8*2,4 23,52 kg Inverter Aluminium alloy, AlMg3, at

plant/RER U 2,6294*23,474 61,723 kg

Alluminio pannello:ric100% Solar glass, low-iron, at regional

storage/RER U 0,9*10,079*23,474 212,935 kg

Vetro

pannello:ric90% Copper, at regional storage/RER U 0,95*0,11269*23,474 2,513 kg

Contatti

pannello:ric.95% Nickel, 99.5%, at plant/GLO U 0,95*0,00016277*23,474 0,00363 kg

Contatti

pannello:ric.95% Copper, at regional storage/RER U 0,95*0,606*0,0087647*23,474 0,118 kg

Contatti

pannello:ric.95% Zinc, primary, at regional

storage/RER U 0,95*0,404*0,0087647*23,474 0,078964 kg

Contatti

pannello:ric.95% Silver, at regional storage/RER U 0,95*0,8383*0,0073964*0,93241*23,474 0,128925 kg

Contatti cella: ric95% Lead, primary, at plant/GLO U 0,95*0,0505*0,0073964*0,93241*23,474 0,007767 kg

Contatti cella: ric95% Silver, at regional storage/RER U 0,95*0,6767 *0,004931*0,93241*23,474 0,069382 kg

Contatti cella: ric95% Lead, primary, at plant/GLO U 0,95*0,0808 *0,004931*0,93241*23,474 0,008284 kg

Contatti cella: ric95% Aluminium, primary, at plant/RER

U 0,95*0,0808 *0,07191*0,93241*23,474 0,120814 kg

Contatti cella: ric95% Steel, low-alloyed, at plant/RER U 1,4826*1,06*0,93241*23,474 34,397 kg Wafer Brass, at plant/CH U 0,00745*1,06*0,93241*23,474 0,172845 kg Wafer Silicon, multi-Si, casted, at

plant/RER U 0,9*1,1402*1,06*0,93241*23,474 23,808 kg

Wafer: riciclo Si 90%

163

Materiali

Combustibili Quantità Valore U.d.M Impiego

Potassium hydroxide, at regional storage/RER U 150*1,165*882,62 154237,8 g 150ml/cella; densità sol1.165g/ml Nitric acid, 50% in H2O, at plant/RER U 250*882,62 220655 g HNO3 al 65% 250 ml/cella Hydrogen fluoride, at plant/GLO U 150*882,62 132393 g HF al 40% 150 ml/cella Acetic acid, 98% in H2O, at plant/RER U 150*882,62 132393 g CH3COOH 150ml/cella Bromine 3*3,12*882,62 8261,323 g Br2 3ml/cella con3.12g/ml Solar glass, low-iron,

at regional

storage/RER U 0,1*10,079*23,474 23,6594446 kg

Vetro del pannello: il 10% da reintegrare Copper, at regional storage/RER U 0,05*0,11269*23,474 0,132264253 kg Pannello: il 5% di rame da reintegrare Nickel, 99.5%, at plant/GLO U 0,05*0,00016277*23,474 0,000191043 kg Pannello: il 5% di nickel da reintegrare Copper, at regional storage/RER U 0,05*0,606*0,0087647*23,474 0,006234 kg Pannello: il 5% di rame da reintegrare Zinc, primary, at regional storage/RER U 0,05*0,404*0,0087647*23,474 0,004156 kg Pannello: il 5% di zinco da reintegrare Silver, at regional storage/RER U 0,05*0,8383*0,0073964*0,93241*23,474 0,006785532 kg Celle: 5% di argento da reintegrare Lead, at regional storage/RER U 0,05*0,0505*0,0073964*0,93241*23,474 0,000408767 kg Celle: 5% di piombo da reintegrare Silver, at regional storage/RER U 0,05*0,6767 *0,004931*0,93241*23,474 0,003651701 kg Celle: 5% di argento da reintegrare Lead, at regional storage/RER U 0,05*0,0808 *0,004931*0,93241*23,474 0,000436024 kg Celle: 5% di piombo da reintegrare Aluminium, primary, at plant/RER U 0,05*0,0808 *0,07191*0,93241*23,474 0,006358646 kg Celle: 5% di alluminio da reintegrare Silicon, multi-Si, casted, at plant/RER U 0,1*1,1402*1,06*0,93241*23,474 2,645336503 kg Multi-Si, casted 10% da reintegrare Ethylvinylacetate, foil, at plant/RER U 1,0017*23,474 23,5139058 kg EVA: rentegrare al 100%

7.12 Materiali e combustibili del processo Riciclo pannello e impianti connessi ipotesi 2(tr.term. e ch.)Jesi 070211.

Elettricità/Trasporti Quantità Valore U.d.M Impiego

Transport, lorry >28t, fleet

average/CH U 342,586*1200 411103,2 kgkm Trasporto pannello1200km Heat, natural gas, at

industrial furnace >100kW/RER U (61,85193*880+212,94*795+2,6314 5*385+30,2589*700+34,397*502+0 ,50672*232)*580E-6 152,71179 MJ Riscaldamento del pannello da 20°C (tambiente) a 600°C; Q1=m*Cp*DT

164

Heat, natural gas, at industrial furnace >100kW/RER U

92*6*580/1000*1/60 5,336 kWh

Mantenimento del forno a 600°C; Q2=k/s*S*DT; tempo di riscaldamento a 600°C: 1min(hp); E2=Q2*trisc Heat, natural gas, at

industrial furnace >100kW/RER U

(30,2589*700+0,12893*880+0,1983

1*232)*(70-20)*1E-6 1,0670348 MJ

Riscaldamento delle celle da 20 a 70°C (rimozione dell'Al con KOH) per 2- 3min: Q1=m*Cp*DT

Heat, natural gas, at industrial furnace >100kW/RER U

92*6*50*2.5/60*1E-3 1,15 kWh

Riscaldamento a 70 °C (separazione Al): fase di mantenimento della temperatura del forno a 70° per 2,5 min. Q2=k/s*S*DT; E2=Q2*trisc Heat, natural gas, at

industrial furnace >100kW/RER U

(30,2589*700+0,19831*232)*(40-

20)*1E-6 0,4245448 MJ

Riscaldamento celle senza Al da 20 a 40°C

(rimozione Ag,giunzione n-p e strato AR) per 9sec:Q1=m*Cp*DT

Heat, natural gas, at industrial furnace >100kW/RER U

92*6*20*9/3600*1E-3 0,0276 kWh

Riscaldamento a 40 °C(separazione del Si e Ag e atri metalli): fase di mantenimento del forno a 40°C per 9 sec;

Q2=k/s*S*DT; E2=Q2*trisc Aluminium, secondary, from

old scrap, at plant/RER U 2,6294*23,474 61,722536 kg

Produzione Al secondario dall'Al del pannello (riciclo 100%)

Packaging glass, green, at

plant/RER U 0,9*10,079*23,474 212,935 kg

Produzione vetro secondario dal vetro del pannello (riciclo 90%) Copper, secondary, from

electronic and electric scrap recycling, at refinery/SE U

0,95*0,11269*23,474 2,5130208 kg

Produzione Cu secondario dal Cu del pannello (riciclo 95%)

Nickel, secondary, from electronic and electric scrap recycling, at refinery/SE U

0,95*0,00016277*23,474 0,0036298 kg

Produzione Ni secondario dal Ni del pannello (riciclo 95%)

Copper, secondary, from electronic and electric scrap recycling, at refinery/SE U

0,95*0,606*0,0087647*23,474 0,118446 kg

Produzione Cu secondario dal Cu del pannello (riciclo 95%)

Zinc, secondary, at regional storage/RER (da Zinc, primary con Zinc scrap)

0,95*0,404*0,0087647*23,474 0,078964 kg

Produzione Zn secondario dallo Zn del pannello (riciclo 95%) Silver, secondary, at

precious metal refinery/SE U

0,95*0,8383*0,0073964*0,93241*2

3,474 0,1289251 kg

Produzione Ag secondario dall'Ag del pannello (riciclo 95%) Lead, secondary, from

electronic and electric scrap recycling, at plant/SE U

0,95*0,0505*0,0073964*0,93241*2

3,474 0,0077666 kg

Produzione Pb secondario dal Pb del pannello (riciclo 95%)

Silver, secondary, at

precious metal refinery/SE U

0,95*0,6767*0,004931*0,93241*23,

474 0,0693823 kg

Produzione Ag secondario dall'Ag del pannello (riciclo 95%) Lead, secondary, from

electronic and electric scrap recycling, at plant/SE U

0,95*0,0808*0,004931*0,93241*23,

474 0,0082845 kg

Produzione Pb secondario dal Pb del pannello (riciclo 95%)

165

Aluminium, secondary, from old scrap, at plant/RER U

0,95*0,0808

*0,07191*0,93241*23,474 0,1208143 kg

Produzione Al secondario dall'Al del pannello (riciclo 95%)

Steel, electric, un- and low-

alloyed, at plant/RER U 1,4826*1,06*0,93241*23,474 34,397263 kg

Produz acciaio secondario dall'acciaio del pannello (riciclo 95%)

Copper, secondary, from electronic and electric scrap recycling, at refinery/SE U

0,00745*1,06*0,93241*23,474 0,1728447 kg

Produzione Cu secondario dall'ottone del pannello (riciclo 95%)

Zinc, secondary, at regional storage/RER (da Zinc, primary con Zinc scrap)

0,3*0,00745*1,06*0,93241*23,474 0,0518534 kg

Produzione Zn secondario dall'ottone del pannello (riciclo 95%)

Aluminium, secondary, from

old scrap, at plant/RER U 3,2852*22,79 74,869708 kg

Produzione Al secondario con Al imp. sostegno Steel, electric, un- and low-

alloyed, at plant/RER U 0,3479 *22,79 7,928641 kg

Produzione acciaio secondario con acciaio imp. sostegno

Copper, secondary, at

refinery/RER U 14,7 14,7 kg

Produzione Cu secondario con Cu imp. sostegno Copper, secondary, at

refinery/RER U 0,02*0,707 0,01414 kg

Produzione Cu secondario dal Cu(0.707) dell'ottone dell'imp. sostegno Zinc, secondary, at regional

storage/RER (da Zinc, primary con Zinc scrap)

0,02*0,303 0,00606 kg

Produzione Cu secondario dal Cu (0.303) dell'ottone dell'imp. sostegno Zinc, secondary, at regional

storage/RER (da Zinc, primary con Zinc scrap)

0,04 0,04 kg Produzione Zn secondario con Zn imp. sostegno Steel, electric, un- and low-

alloyed, at plant/RER U 0,86 0,86 kg

Produzione acciaio secondario con acciaio imp. sostegno

Aluminium, secondary, from

old scrap, at plant/RER U 1,4*2,4 3,36 kg

Produzione Al secondario con Al inverter Copper, secondary, at refinery/RER U 5,51*2,4 13,224 kg Produzione Cu secondario con Cu inverter

Steel, converter, unalloyed,

at plant/RER U 9,8*2,4 23,52 kg

Produzione acciaio secondario con acciaio inverter

Electricity, low voltage, at

grid/IT U 0,4*23,474*37,6 353,04896 kWh

en. elettrica per il riciclo: 0.4kWh/Wafer 2

Electricity, low voltage, at

grid/IT U 0,65*23,474*37,6 573,70456 kWh

en. elettrica per la produzione della cella: 1.12kWh/Wafer3 Electricity, low voltage, at

grid/IT U 1,12*23,474*37,6 988,537088 kWh

en. elettrica per la produzione del modulo: 1.12kWh/Wafer4 7.13 Elettricità e trasporto del processo Riciclo pannello e impianti connessi ipotesi 2(tr.term. e ch.)Jesi 070211.

2 _{Si assume che l'energia necessaria sostituisca la produzione dei secondari (metalli e Multi-Si casted).} 3 _{Si assume che il dato si riferisca all'assemblaggio delle celle.}

4

166

Waste to treatment Quantità Valore U.d.M Impiego

Disposal, waste, Si waferprod., inorg, 9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,11269*23,474 0,1322643 kg

5% di rame del pannello Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,00016277*23,474 0,000191 kg

5% di nickel del pannello Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,606*0,0087647*23,474 0,006234 kg

5% di rame del pannello Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,404*0,0087647*23,474 0,004156 kg

5% di zinco del pannello Disposal, glass, 0% water, to inert

material landfill/CH U 0,1*10,079*23,474 23,659445 kg

10% del vetro del pannello Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,8383*0,0073964*0,93241*23,474 0,0067855 kg 5% di silver Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,0505*0,0073964*0,93241*23,474 0,0004088 kg 5% di lead Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,6767 *0,004931*0,93241*23,474 0,0036517 kg 5% di silver Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,0808 *0,004931*0,93241*23,474 0,000436 kg 5% di lead Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,05*0,0808 *0,07191*0,93241*23,474 0,0063586 kg

5% di aluminum primary Disposal, waste, Si waferprod., inorg,

9.4% water, to residual material

landfill/CH U 0,1*1,1402*1,06*0,93241*23,474 2,6453365 kg

10% di Multi- Si casted 7.14 Il processo Riciclo pannello e impianti connessi ipotesi 2(tr.term. e ch.)Jesi 070211.

167

7.15 Il network secondo IMPACT e con un cut-off del 45% del processo Riciclo pannello e impianti connessi ipotesi 2(tr.term. e ch.)Jesi 070211.

168

7.16 Il diagramma della valutazione per single score con IMPACT del processo Riciclo pannello e impianti connessi ipotesi 2(tr.term. e ch.)Jesi 070211.

Dall‟analisi dei risultati si nota che il danno vale 0.049119 Pt. Il prodotto evitato, dovuto al recupero dei materiali di elevato valore, viene superato dai danni dovuti al trattamento termico, chimico e soprattutto all‟energia elettrica consumata per la produzione del nuovo pannello.

Nel documento Valutazioni ambientali del ciclo di vita di un impianto fotovoltaico (pagine 171-179)