Pannelli solari più sostenibili realizzati con materie prime riciclate o biodegradabili
È possibile lavorare sulla ricetta dei pannelli solari per abbassare ulteriormente la loro impronta ecologica? Per il progetto tedesco “E2 – E-Quadrat” la risposta è positiva e la prima dimostrazione in tal senso si trova nel prototipo di bio-modulo fotovoltaico da 380 watt creato dall’iniziativa.
L’impronta di carbonio del fotovoltaico
Il progetto nasce da un’esigenza che si sta facendo sempre più stringente nel settore energetico. Il fotovoltaico è diventato a tutti gli effetti la prima leva della decarbonizzazione mondiale ma, nonostante sia considerata una tecnologia a basse emissioni di carbonio, la sua produzione ha pur sempre un impatto.
Oggi sappiamo che, rispetto al conteggio delle emissioni legate al ciclo di vita dei pannelli solari, la fase produttiva ha le responsabilità maggiori. Nel dettaglio, le fonti energetiche impiegate rappresentano il fattore più influente, incidendo sull’impronta di carbonio con una quota che va dal 50 al 63%. In altre parole i diversi mix di alimentazione nazionali possono fare la differenza in termini di sostenibilità fotovoltaica. Basti pensare che ricerca del 2021 del Fraunhofer ISE ha calcolato che i moduli fotovoltaici europei vantano un 40% di emissioni di CO2 in meno rispetto a quelli cinesi (ovviamente nel calcolo rientrano anche le emissioni del trasporto).
Nasce il bio-modulo fotovoltaico
Ma anche le materie prime utilizzate hanno un peso sulla sostenibilità finale del prodotto. È qui che entra in gioco il progetto “E2 – E-Quadrat“. L’iniziativa, finanziata dal Ministero tedesco per gli affari economici e la protezione del clima, ha portato un gruppo di scienziati del Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP allo sviluppo di materiali più sostenibili per il segmento.
In collaborazione con alcuni partner, tra cui l’azienda NOVO-TECH, i ricercatori hanno creato un modulo fotovoltaico in cui i componenti non direttamente necessari alla conversione della luce in elettricità, sono realizzati con materiali biodegradabili, riciclabili o rinnovabili.
“Il progetto ha affrontato tutte le fasi del ciclo di vita di un modulo“, spiega il ricercatore Ringo Köpge. Dalla produzione di materiali realizzati con materie prime rinnovabili attraverso la fase operativa vera e propria fino al riciclo e al fine vita”.
4 elementi di ecodesign per il bio-modulo fotovoltaico
Il “bio-pannello solare”, come è stato ribattezzato, si distingue dai prodotti convenzionali essenzialmente grazie a quattro elementi di ecodesign.
Innanzitutto il telaio possiede elevate percentuali di legno che possono essere completamente riciclate alla fine della vita utile. Per i collegamenti delle celle non è stata impiegata la tradizionale saldatura con piombo ma un adesivo elettricamente conduttivo (ECA). Una pellicola, realizzata al 30% di PET riciclato, fornisce la copertura posteriore del pannello mentre il materiale incapsulante (la pellicola EVA) è composto per il 60% da bio-etilene ottenuto dalla canna da zucchero.
Una ricetta decisamente più sostenibile, ma quanto incide sulle performance questa maggiore attenzione all’impronta ecologica? Stando ai test effettuati dal Fraunhofer CSP, praticamente nulla. I materiali sono stati sottoposti a varie prove tra cui test di invecchiamento accelerato, calore, umidità e cicli di temperatura, superando ogni volta gli standard di settore. “I risultati – spiega il centro di ricerca – possono essere utilizzati per migliorare l’impronta di CO2 in futuro utilizzando materie prime rinnovabili e riciclando le materie prime ad alta intensità energetica“.
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