Dal Joint Research Centre un nuovo studio sui flussi di rifiuti derivanti dalla transizione all'elettricità rinnovabile nell'Unione europea. Per la metà del secolo gli "scarti" dell'eolico supereranno quelli del fotovoltaico
Strategie di economia circolare per le rinnovabili europee
Crescono gli impianti rinnovabili in Europa e con essi anche le domande sul fine vita. In un’economia perfettamente circolare i rifiuti fotovoltaici ed eolici delle installazioni più obsolete diverrebbero materia prima seconda per nuovi progetti e componenti. Aiutando il Vecchio Continente a ridurre la propria dipendenza dall’estero nelle catene di approvvigionamento. Tuttavia, allo stato attuale, il cerchio è ben lontano dall’essere chiuso, per lo meno in campo fotovoltaico ed eolico.
La domanda fondamentale da farsi è: di quali volumi di rifiuti stiamo parlando e con quali tempistiche? Prova a rispondere alla questione un nuovo rapporto del Centro Comune di Ricerca (JR) dal titolo, Circular Economy Strategies for the EU’s Renewable Electricity Supply. Il documento quantifica i materiali derivanti dalla dismissione di impianti a combustibili fossili e di infrastrutture elettriche FER fino al 2023 e valuta il futuro dei rifiuti fotovoltaici ed eolici fino al 2050.
I risultati sono molto interessanti. Gli autori stimano che solo in campo solare, l’UE-27 accumulerà circa 6-13 milioni di tonnellate di rifiuti per il 20240 e 21-35 milioni il 2050. Per il 2030 potrebbero invece esserci circa 42.500 turbine eoliche a fine vita, che diverrebbero 86.000 nel 2050.
Proprio questi enormi volumi dovrebbero sottolineare l’urgenza di creare mercati secondari attivi per materiali riutilizzati e riciclati al fine di minimizzerà gli sprechi e contribuirà a rafforzare l’autonomia strategica del Blocco.
Ma vediamo i dati nel dettaglio.
Rifiuti eolici, il fine vita degli aerogeneratori
Le turbine eoliche sono composte per l’85% del loro peso da metalli (acciaio, ferro, ghisa) facilmente riciclabili, tra cui minerali delle terre rare di valore, come il neodimio presente nei magneti permanenti. Il vero tallone d’Achille è rappresentato dal restante 15%, ossia i polimeri e compositi rinforzati che costituiscono le pale.
Le pale eoliche sono strutture complesse fatte di compositi sandwich (anima in legno di balsa, PET o schiuma PVC tra due strati di fibra di vetro) e compositi di fibre unidirezionali (fibra di vetro e/o carbonio con resina polimerica). Contengono anche metalli (sistemi di protezione dai fulmini, bulloni, ecc.), che rappresentano circa l’1% del peso.
La difficoltà principale nel riciclare questi componenti consiste nella separazione dei diversi materiali, poiché le diverse parti sono incollate in maniera solida tra loro e i polimeri termoindurenti non possono essere facilmente sciolti. Allo stato attuale questi elementi possono intraprendere quattro strade diverse: riutilizzo, riciclaggio meccanico, riciclaggio termico e riciclaggio chimico. Il riutilizzo delle pale eoliche è sicuramente meno complesso e cerca di impiegare sezioni di pala o direttamente i materiali compositi, in nuove applicazioni strutturali o semi-strutturali, come passerelle pedonali o parchi giochi e persino tavole da surf.
Rifiuti fotovoltaici, il fine vita dei pannelli solari
Valutare il fine di vita di un modulo fotovoltaico è leggermente più complesso e richiede metodi statistici e fisici per stimare i tassi di degrado le cui stime variano a seconda delle ipotesi utilizzate. La resa dei pannelli solari infatti non degrada in maniera costante nel tempo ma segue una distribuzione di probabilità. Gli scenari di distribuzione di probabilità più comuni sono lo scenario di perdita regolare (RL) e lo scenario di perdita precoce (EL) proposti dall’IRENA, o quello basato sulla direttiva WEEE dell’UE. Il primo assume che i moduli abbiano una durata di vita di circa 30 anni, il secondo e il terzo prevedono guasti precoci.
Anche la composizione dei rifiuti fv rappresenta un dato variabile, legato all’evoluzione tecnologica. I materiali di scarto più comuni sono vetro, alluminio, acciaio, EVA, silicio, rame e magnesio, a cui sia aggiungono solitamente anche piccole ma preziose quantità di argento.Alcune tecnologie fotovoltaiche specifiche (a-Si, CdTe, CIGS) contribuiscono alla presenza di metalli come Mg, Ga, In, Mn e Ti, considerati materie prime critiche dall’UE.
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I flussi di oggi
Acciaio, alluminio e rame sono risorse presenti non solo nel fotovoltaico e nell’eolico ma anche nelle centrali fossili. Lo studio JRC stima per il 2023, un volume dismesso cumulativo di acciaio nei pannelli fotovoltaici di 10.940 tonnellate, nelle turbine eoliche di 274.194 tonnellate e negli impianti fossili di 5,9 milioni di tonnellate
Nello stesso anno i rifiuti cumulativi di alluminio provenienti da pannelli fotovoltaici e turbine eoliche dovrebbero ammontare a circa 24mila tonnellate, mentre quelli di rame a poco più di 4.800 tonnellate.
Riassume bene lo scenario 2023 la seguente tabella.
I rifiuti fotovoltaici ed eolici di domani
Come già accennato nel campo fotovoltaico, l’UE-27 dovrebbe dover fare i conti cumulativamente con circa 6-13 e 21-35 milioni di tonnellate di rifiuti, rispettivamente, entro il 2040 e il 2050. Secondo il rapporto, un riciclaggio efficiente dei pannelli può contribuire in modo significativo all’ambizione dell’UE di raggiungere il 40% di produzione nazionale dei sistemi rinnovabili. “Se raccolto e riciclato in modo appropriato, l’argento dei pannelli solari potrebbe coprire la domanda di nuova produzione fotovoltaica”, spiega il centro.
Entro il 2030, potrebbero esserci 42.500 turbine eoliche a fine vita nell’UE e 86.000 entro il 2050. Si prevede che le infrastrutture eoliche genereranno più rifiuti di quelle solari entro il 2050.
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