PREVISIONI SULLA PRODUZIONE DI RIFIUTI DA PRODOTTI FOTOVOLTAICI

La generazione di rifiuti de rivanti da “sistemi fotovoltaici” presenta una correlazione diretta con la crescita del mercato fotovoltaico. Sia i moduli giunti al ter mine della loro vita utile (end -of-life) cos ì come i rifiuti di produzione generati dai process i di fabbricazione dei moduli necess itano di essere s maltiti (ges tione «end of life»).

Tuttavia va detto che in seguito alla presenza di un elevato numero di elementi di incertezza, la quantificazione di cifre esatte sull’entità dei rifiuti prodotti ris ulta piuttosto complessa.

I principali fattori, che influenzano le quantità di rifiuti generati ne l tempo e su cui s i basano le previs ioni effettuate, sono:

 L’entità delle ins tallazioni annuali e le quantità di moduli prodotte (“ nuova” potenza installata o semplice mente “ nuovo insta llato”);

 Il peso per Wp;

 La produzione di rifiuti nei vari stadi di produzione;

 La percentuale di guas ti “prematuri” dovuti al danneggia mento durante il trasporto e l’ ins tallazione;

 Il tasso di guasto durante l’ us o (difetti di fabbricazione);  La durata della vita utile.

La vita utile dei moduli è potenzialmente infinita in quanto non vi sono parti meccaniche in movime nto, però a causa del naturale degrado dei materiali, le loro prestazioni tendono a diminuire ne l tempo. Pertanto dopo 25 -30 anni circa di funziona mento, ess i vengono dis mess i nonostante s iano ancora in grado di produrre energia. Per tali ragioni la vita utile di questi dis pos itivi è ass unta pari a 25-30 anni, s ulla base dei dati raccolti. Le principali cause d i tale diminuzione delle performance sono da ricercare nella penetrazione di umidità, nella delaminazione dell’ incaps ulante e nell’oss idazione dei contatti elettrici.

I difetti di fabbricazione invece, se presenti, s i riscontrano nei primi mes i di funziona mento. Ess i sono molto rari ma co stituiscono un altro piccolo contributo al numero di moduli che entrano nella fase di «end of life» e che necess itano quindi di essere s maltiti.

Come s i può osservare, secondo le previs ioni riportate in figura 11, la mole di rifiuti generata in Europa sarà molto bassa all’ inizio e imputabile in maniera non trascurabile ai guasti che s i verificano durante il trasporto e l’ installazione dei moduli, ai difetti d i

moduli che entrano nella fase di «end of life» prima del tempo previsto.

In futuro però ques te tipologie di rifiuti saranno sempre meno rilevanti man mano che incominceranno ad aumentare le quantità d i pannelli più datati da dis mettere. In effetti la tecnologia fotovoltaica è anc ora relativa mente giovane e la durata media della vita utile de i moduli piuttosto elevata, pertanto il quantitativo dei moduli dis mess i è attualmente trascurabile. In futuro però esso è des tinato ad aumentare in maniera cons iderevole. Già nel 2015 ad esemp io, s i pres ume che s i avranno le prime s ignificative quantità di rifiuti da ges tire. Difatti, poiché le prime grandi ins tallazioni fotovoltaiche effettuate in Europa risalgono agli inizi degli anni 90, nel 2015 (25 anni dopo) la maggior parte di queste saranno giunte al termine della propria vita utile o co munque molto pross ime al mo mento della dis miss ione.

Stime sulle quantità di rifiuti (in MWp e in Tonnellate)

in MWp 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2030 Germania 44,2 53,4 64,1 76,7 91,4 108,6 236 Totale Europa 103,7 101,2 124,9 152,5 184,9 222,7 472 1770 in Tonnellate 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2020 2030 Germania 3312,7 4002 4808,5 5752,1 6856,1 8147,8 17698,5 Totale Europa 7774,2 7591 9364,2 11438,9 13866,2 16706,2 35397 132750

Le previs ioni s ull’anda mento delle quantità di rifiuti generati, rappresentato dalla tabella di figura 11, sono state calcolate tenendo conto delle osservazioni di mercato precedenti. C iò che e merge è il fatto che la crescita quas i esponenziale dell’ output instal lato negli anni passati, si “ripresenta”, sebbene differita nel te mpo, nell’anda mento dei rifiuti prodotti (s i veda figura 12).

I rifiuti generati in Germania nel 2008 contavano per l’80% del totale generato in Europa mentre s i prevede (come s i osserva da lla tabella precedente) che per il 2020 conteranno per circa il 50%. S i tratta co munque di una percentuale sempre molto elevata, anche se inferiore a quella del 2008: s i capisce dunque il motivo per cui

l’ iniziativa “PV Cycle” per il riciclaggio dei moduli s ia nata proprio in Ger mania.

Va precisato co munque che nel grafico di figura 12 sono stat i cons iderati soltanto i dati riferiti al continente Europeo in quanto esso, come già visto nei paragrafi precedenti, rappresenta la maggio r parte del mercato fotovoltaico e sarà pertanto responsabile della maggior parte dei rifiuti prodotti.

Un altro aspetto molto interessante da evidenziare (s i veda figura 13), che è stato brevemente accennato in precedenza, è il lega me tra il forte s viluppo del mercato fotovoltaico, rappresentato dall’anda mento nel te mpo della potenza annuale installata a livello mondiale, e le quantità di rifiuti generate dai moduli giunti a l

Figura 12 - Fonte: Sander et al., 2007

Figura 13 - Potenza installata annua a livello mondiale e rifiuti generati Fonte: McDonald e Pearce, 2010

ter mine del proprio ciclo di vita. In figura 13 s i osserva chiaramente che l’anda mento della potenza installata e quello dei rifiuti generati sono identici, con la differenza che quest’ ultimo è slittato in avant i di 25 o 30 anni. In particolare appare evidente che dopo il 2030 le quantità di rifiuti saranno destinate a crescere dra mma tica mente. La tabella di figura 14 riporta, invece, le previs ioni s ulle quantità d i rifiuti generati in Europa con riferimento alle varie tecnologie impiegate ed incorporate nei moduli.

Rifiuti generati in Europa suddivisi per tecnologie

in MWp in Tonnellate

Totale Europa 103,7 472 1770 7774 35397 132750

c-Si 82,92 339,8 601,8 6219 25486 45135

Thin Film 18,66 99,11 584,1 1399 7433 43808

Nuove Tecnologie 2,073 33,04 584,1 122 155 43808

Infine dal grafico di figura 14, s i osserva che a partire dal 2020 il contributo dei “thin film” al totale delle tonnellate di rifiuti generati ris ulterà non più trascurabile mentre intorno al 2030 circa, bis ognerà tenere conto anche del ruolo delle nuove tecnologie sull’ammo ntare compless ivo di rifiuti prodotti. C iò è coerente con quanto già detto riguardo allo s viluppo delle quote delle s ingole tecnologie.

Ovvia mente l’ incidenza dei moduli in s ilicio cris tallino s ul totale dei rifiuti da s maltire ris ulterà sempre rilevante, co me s i nota da l

Figura 14 - Potenza installata annua a livello mondiale e rifiuti generati Fonte: Sander et al., 2007

grafico precedente, anche se con l’avvento delle nuove tecnologie tale peso tenderà progress iva mente a diminuire.

4. POLITICHE AMBIENTALI E PRINCIPI