La decisión de Australia de iniciar una investigación formal sobre la reutilización y el reciclaje de paneles solares merece una seria consideración.
La energía solar en los tejados ha pasado de ser una novedad a una infraestructura habitual. Con más de cuatro millones de sistemas instalados y suburbios enteros, los paneles son parte del entorno construido de la misma manera que un tanque de agua caliente o un aire acondicionado.
Cuando la tecnología alcanza ese nivel Las preguntas sobre la gestión del final de su vida útil, la reutilización y el reciclaje no son una señal de fracaso. Son un signo de madurez. Planificar lo que sucederá después de 25 o 30 años de trabajo es como una gobernanza competente.
La investigación se basa en principios implícitos que son a la vez razonables y ampliamente compartidos. Si el sistema energético genera residuos, la sociedad también tiene la responsabilidad de gestionar esos residuos de forma responsable.
Si los residuos causan daño al medio ambiente Las regulaciones y supervisión son apropiadas. Los paneles solares están compuestos de vidrio, aluminio, cobre, silicio, plata y metales secundarios. Los aerogeneradores están fabricados con materiales compuestos, acero y hormigón.
Esto no desaparece cuando el sistema se pone fuera de servicio. y donde se pueden recuperar elementos reutilizables. Debería ser así. Aceptar esta realidad y diseñar sistemas para abordarla es una política acertada. No se trata de culpar a la tecnología.
Aceptar ese principio también invita a dar un segundo paso. Si los residuos son una forma de evaluar los sistemas energéticos, la coherencia también es importante. La unidad de comparación correcta no es la pila de materiales tomados en el depósito. Pero se trata de un desperdicio por megavatio-hora (MWh) de electricidad suministrada.
Los sistemas eléctricos están ahí para producir energía. No apto para equipos de recogida. Comparación del flujo de residuos sin normalización con respecto a la producción. lleva rápidamente a conclusiones engañosas
Cuando finaliza la comparación, la escala de los residuos solares y eólicos parece muy diferente de lo que a menudo se muestra. Un panel solar típico en un tejado pesa alrededor de 20 kilogramos y produce entre 10 y 15 MWh de energía durante su vida útil de 30 años en Australia. Esto equivale aproximadamente a entre 1,3 y 2,0 kilogramos de masa de panel por MWh, incluso antes de tener en cuenta la reutilización o renovación.
Las turbinas eólicas muestran una intensidad material similar. y en la mayoría de los casos inferiores. Las turbinas terrestres modernas en el rango de 4 a 6 MW funcionan durante 25 a 30 años con un factor de capacidad de alrededor del 35% al 40%, lo que generalmente resulta en aproximadamente 0,15 a 0,30 kilogramos de material de pala por MWh, suponiendo que se elimine en vertederos en el peor de los casos.
En ambos casos se trata de flujos de residuos pequeños y finitos. que aparece una vez décadas después de la instalación. y permanece en una ubicación administrada. En lugar de extenderse continuamente al medio ambiente
Los sistemas de carbón y gas funcionan utilizando diferentes lógicas físicas. No producen la mayoría de residuos al final de la vida de la planta. Crean continuamente residuos cada hora que trabajan. La producción de carbón emite aproximadamente entre 900 y 1.000 kilogramos de dióxido de carbono por MWh junto con óxidos de nitrógeno. dióxido de azufre y partículas finas
El gas natural emite menos CO2 por combustión. Pero al incluir las fugas de metano aguas arriba y el metano que se escapa de las turbinas, las emisiones del ciclo de vida aumentarán a aproximadamente 380 a 690 kg de CO2e por MWh, dependiendo del tipo de planta y los supuestos de fuga.
No existen tales flujos de residuos. Están dispersos por toda la atmósfera. acumulado a lo largo del tiempo e interactúa con los sistemas biológicos y climáticos.
En 2024, la generación de electricidad a base de carbón y gas en Australia producirá entre 160 y 170 millones de toneladas de residuos, en los que predominará el dióxido de carbono emitido directamente a la atmósfera. además de entre 9 y 13 millones de toneladas adicionales de cenizas de carbón que se tratan como residuos sólidos.
Los óxidos de nitrógeno contenidos en estas emisiones ascienden a aprox. Durante las operaciones se liberan continuamente entre 85.000 y 90.000 toneladas y óxido de azufre entre 130.000 y 140.000 toneladas sólo procedentes de la producción de carbón. en cambio, aparece al final de su vida útil.
Si se expresa en términos físicos, los australianos lo entenderán. El flujo combinado de residuos de combustibles fósiles se mueve a un ritmo de aproximadamente tres trenes de carga completos por minuto, de forma continua durante todo el año.
A lo largo del día hay aproximadamente 4.000 trenes de carretera en circulación, y durante todo el año hay aproximadamente entre 1,4 y 1,5 millones de trenes de carretera completamente cargados, suponiendo que un tren de carretera típico pese aproximadamente 113 toneladas.
Foto de : M. Barnard
Por el contrario, todos los residuos de paneles solares del mismo año reflejan jubilaciones anticipadas, actualizaciones y daños por tormentas. y la primera ola de sistemas al final de su vida útil. Hay aproximadamente entre 40.000 y 60.000 toneladas, o alrededor de una cuarta parte de los óxidos de nitrógeno y azufre que causan el smog.
Cuando se utiliza la misma estructura ferroviaria, los residuos de paneles solares aparecen a un ritmo de aproximadamente un tren cada 1 o 2 días durante un año. En total, circulan por la carretera entre 350 y 530 trenes.
Ambas corrientes son reales y merecen una gestión competente. Pero la diferencia de tamaño no es despreciable. Un lado avanza a un ritmo diminuto. y la otra parte procede según el ritmo del día. Esto ayuda a explicar por qué es difícil tratarlos como problemas de residuos comparables. Distorsionar las prioridades políticas en lugar de dejarlas claras
Sin embargo, la masa por sí sola no es el único indicador de daño ambiental. El peligro depende de la distribución, la toxicidad, la persistencia y la reactividad biológica. Aún queda un kilogramo de vidrio o material compuesto en un vertedero y no causa ningún problema especial. Un kilogramo de óxido de nitrógeno provoca smog.
Un kilogramo de dióxido de azufre, o partículas finas, se esparce por ciudades y ecosistemas. Provoca enfermedades respiratorias y cardiovasculares en concentraciones medidas en microgramos por metro cúbico.
Un kilogramo de CO2 se acumula en la atmósfera durante siglos. Esto cambia el equilibrio de la radiación y el sistema climático. La atmósfera puede contener mucho menos metano por kilogramo de metano. Pero produce mucho más calor que el CO2 en un plazo de 20 a 100 años.
La diferencia más obvia entre los desechos solares y los desechos de combustibles fósiles es lo que se puede hacer después de que aparecen. La mayoría de los paneles solares están hechos de vidrio, aluminio, cobre, silicio y pequeñas cantidades de plata. Se trata de materiales cuyas vías de reciclaje y reutilización ya se conocen bien.
Muchos de los paneles retirados del techo todavía se pueden utilizar al 70-90% de su producción original. Y pueden renovarse y reutilizarse durante muchos años antes de tener que reciclarse.
Cuando los paneles realmente lleguen al final de su vida útil, el marco de aluminio será reciclado. El vidrio se puede reutilizar o reciclar. El cobre es valioso. Y el silicio se puede reprocesar, aumentando el rendimiento a medida que aumenta la cantidad. Esto no es nada nuevo. Es una cuestión de logística, escala y gestión del producto, no de química. Los residuos de combustibles fósiles son fundamentalmente diferentes.
dióxido de carbono óxido de nitrógeno óxido de azufre Y las partículas finas no se pueden reutilizar una vez liberadas. A veces se pueden incorporar cenizas de carbón al hormigón. Pero utilice sólo una pequeña cantidad. Y el resto sigue siendo un problema de almacenamiento a largo plazo. Esto es más perjudicial para el medio ambiente que los residuos solares.
Las emisiones atmosféricas del carbón y el gas no se pueden reparar. reciclados o económicamente reciclables a gran escala. Se propagan inmediatamente. todavía en el medio ambiente e imponiendo costes sanitarios y climáticos sin aportar valor recuperable.
Esa asimetría es importante. Los residuos solares presentan un desafío en la gestión de materiales con insumos reciclables. Los residuos de combustibles fósiles son un flujo de masa unidireccional sin una segunda vida productiva.
Aquí es donde el desplazamiento se vuelve central. La energía eólica y solar no están solas. Cada MWh que generan desplaza un MWh de carbón o gas en algún lugar del borde de la red. Ignorar la movilidad significa ignorar cómo funciona el sistema eléctrico.
Un panel solar que produce 10 MWh de energía durante su vida útil evitará aproximadamente de 4 a 10 toneladas de dióxido de carbono, dependiendo de la fracción de generadores que reemplace el panel. La prevención de la contaminación es continua y acumulativa. No se producen desperdicios de paneles. Y se reduce debido a la contaminación evitable.
Cuando se considera seriamente el examen de los residuos solares, surgen preguntas interesantes sobre la coherencia. Si Australia está dispuesta a examinar los residuos del ciclo de vida de los paneles solares. La misma lógica debería aplicarse a todo el sistema energético.
Sobre esta base surge la segunda investigación. Quizás sería obligatorio reciclar el 100% del flujo de residuos de combustibles fósiles. Dióxido de carbono, óxido de nitrógeno Dióxido de azufre, partículas y fugas de metano Son todos productos de desecho de la producción de energía. Si los paneles no deben ir al vertedero ¿Por qué estos residuos se liberan libremente a la atmósfera?
Estas investigaciones se enmarcan en un lenguaje político. Se pregunta cómo los productores de combustibles fósiles planean capturar, procesar, almacenar y garantizar el almacenamiento a largo plazo de sus desechos.
Los sistemas de captura de carbono deben funcionar con una eficiencia casi perfecta. Las fugas de metano en la extracción y el transporte deben reducirse a cero. Las obligaciones de cobro a largo plazo deben asignarse y hacerse cumplir. El seguimiento y la verificación tendrán que continuar durante siglos. La escala del desafío no es sutil. Los flujos de desechos de combustibles fósiles son grandes porque los sistemas subyacentes están naturalmente sucios.
Este experimento mental no debía tomarse literalmente. Su objetivo es revelar incoherencias en la forma en que se debate sobre los residuos. Los desechos solares y eólicos son visibles, tienen alcance y son manejables, lo que facilita su seguimiento. Los resultados recientemente anunciados de una investigación sobre residuos solares están en los titulares. Los residuos de combustibles fósiles son invisibles, dispersos y continuos, lo que facilita su normalización. Es necesario una política energética seria para contrarrestar esos sesgos.
Tiene sentido investigar los residuos solares. Mejorando la reutilización Nuevas mejoras Y el reciclaje merece la pena. Los planes de gestión de productos pueden reducir los costos. Recuperar materiales valiosos y reducir el flujo de vertederos Nada cambia la comparación a nivel del sistema.
Por MWh, los residuos eólicos y solares son pequeños, contenidos y limitados. Las emisiones que expulsan del carbón y el gas son cuantiosas, dispersas y continuas. y es perjudicial para la salud humana y el clima mundial. Mantener claras las diferencias es importante si se quiere que el debate inútil sirva de base para una buena toma de decisiones. En lugar de distraerte de esas cosas.
