LCA di un sistema di tessere trasparenti con fotovoltaico integrato per facciate innovative
6. Risultati della valutazione comparativa del sistema di facciata
Tra le tre soluzione il tipo A è la più impattante (Fig. 5). La differenza tra B e C è minima; ciò significa che la presenza del vetro stratificato non apporta un impatto rilevante (unico elemento per cui tipo B e C differiscono). La causa è
In nessuno dei tre casi la struttura di supporto (seppur diversa) è responsabile di una parte considerevole dell'impatto complessivo. Il danno imputabile alle piastrelle in vetro è comprensivo del vantaggio dovuto all’energia elettrica da rete evitata perché autoprodotta da tale sistema PV. La categoria di danno maggiormente interessata è anche in questo caso Climate change, seguita da Human health e Resources.
Costatata la consistente differenza tra gli impatti generati dalle tipologie B e C rispetto a quelli della A si esegue una valutazione puntuale di quest’ultima per evidenziare le criticità.
Figura 5: Analisi LCA della fase di pre-uso, produzione della piastrella PV: diagramma della valutazione per single score
Figura 6: Diagramma della valutazione per single score del Tipo A
Il danno totale vale 13,12mPt, per il 98,70% imputabile alla piastrella foto- voltaica.
Da questa considerazione emerge lo scostamento tra le tipologie: quella in esame presenta un numero di tessere fotovoltaiche quattro volte maggiore rispetto alle tessere impiegate nelle altre soluzioni, con conseguenti impatti ambientali. Gli altri componenti presentano impatti ambientali non significativi e non confrontabili con quello emergente.
6.1 Analisi e verifica dei risultati
L’analisi di sensibilità, tramite una verifica con metodi diversi, vuole dimostrare
la coerenza dell’andamento dei risultati dell’analisi LCA. A tale scopo è stata
eseguita una valutazione del processo per la “produzione della piastrella PV in vetro”, quale più interessante in termini di prospettive di miglioramento
tecnologico. Il processo è stato studiato per 100 cm2 con il Metodo ReCiPe
Endpoint (E) V1.11 /Europe ReCiPe E/A (Fig. 7).
Figura 7: diagramma della valutazione per single score della Tipologia A con il Metodo ReCiPe Tale valutazione dà luogo alle seguenti considerazioni: a. la categoria di danno nella quale si produce il danno massimo è Human health per il 61.38%; b. il processo che produce il danno massimo è “Bagno per la colorazione della piastrella”; c. in tale processo, per tutte le categorie di danno, l’impatto è prodotto dall’impianto di aspirazione sia per i materiali sia per l’energia consumata (dovuto alla durata di 20h per la fase di bagno).
7. Conclusioni
L’analisi LCA effettuata del sistema di facciata a tessere vetrate fotovoltaiche ha permesso di comprenderne criticità e punti di forza. Alla scala del prodotto è emerso con evidenza che le fasi di lavorazione e produzione sono responsabili in maggior misura degli impatti complessivi, rispetto ai materiali impiegati. Ciò configura ottime possibilità migliorative senza che lo studio di eventuali soluzioni alternative intacchi le caratteristiche materiche della cella. Alla scala del sistema di facciata si è verificata una significativa prospettiva di miglioramento per la tecnologia del vetro in facciata: da un lato la tecnica di stampaggio del vetro quale supporto per il fotovoltaico permette di conferire alla cella una geometria personalizzata e ottimizzata per la captazione solare, dall’altro una progettazione della facciata in relazione alle caratteristiche delle piastrelle, oltre a innovare la tecnologia della facciata continua in vetro, consente di studiare una struttura di sostegno coerente e eco-efficiente nella quantità di materiale metallico impiegato, da ultimo il raggiungimento di un risultato estetico-compositivo di grande trasparenza. Le emissioni indoor, nella fase operativa, alle quali si è prestata molta attenzione (soprattutto quelle delle
metodi alternativi a IMPACT per la valutazione dei processi ha comportato un raggiungimento di risultati simili i quali confermano l’origine del danno massimo. La ricostruzione da dati primari dei processi di produzione, uso e fine vita del prodotto ha costituito un fondamentale momento di indagine relativa alle modalità stesse. I risultati ottenuti, come immagine dell’impatto concernente il processo di produzione di piastrelle vetrate fotovoltaiche, vanno commisurati alla scala di laboratorio e sperimentale in cui sono state progettate e prodotte le piastrelle. Attualmente non esiste una dimensione produttiva non laboratoriale di questo processo, tuttavia la tecnologia è passibile di miglioramenti dei tempi della lavorazione e risulta essere potenziale in architettura rispetto alle tradizionali, per l’elevato livello di possibile integrazione, di modularità a geometria e dimensioni variabili, correlate all’ampia capacità di captazione, per la trasparenza, la colorazione e i bassi costi di produzione. Considerando la sua attuale evoluzione, non sono noti i processi di smaltimento o trattamento a fine vita.
8. Ringraziamenti
La soluzione qui presentata è l’esito del progetto TIFAIN (Tessere integrate di vetro fotovoltaico per applicazioni architettoniche innovative) finanziato tramite il bando di invito a presentare progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale nei settori strategici di Regione Lombardia e del Ministero dell’Istruzione, dell’Universita’ e della Ricerca di cui al decreto n. 7128 del 29 luglio 2011. Al progetto TIFAIN e al gruppo di lavoro si rivolgono i ringraziamenti degli autori per il contributo scientifico nella restituzione dei dettagli processuali e produttivi.
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