El año pasado la capacidad solar añadida en el mundo superó a la de cualquier otra fuente de energía combinada. La energía solar está experimentando un crecimiento sin precedentes, superando el 1 terawatt (1,000 gigawatts) de capacidad por primera vez en 2022.
Este sector muestra un impresionante aumento anual del 20%, y si esta tendencia persiste, se espera alcanzar los 6 terawatts para alrededor de 2031. Esta cifra superaría la capacidad total del carbón, gas, la energía nuclear y la hidráulica combinadas.
Es evidente que estamos siendo testigos del cambio energético más rápido de la historia. El costo de la energía fotovoltaica sigue disminuyendo y la energía solar fotovoltaica no tiene limitaciones prácticas, lo que la hace no solo dominante en la producción de electricidad, sino también en todas las formas de producción de energía mediante la electrificación de casi todos los aspectos de la economía.
En las economías avanzadas, el consumo habitual de electricidad oscila entre 7 y 12 MWh por persona al año. Para adaptarse a la electrificación del transporte, la calefacción y la industria, se prevé que esta cifra se duplique y en algunos países, será necesario generar electricidad adicional para descarbonizar sectores como la industria química (metales, amoníaco, plásticos, combustible sintético para aviones, etc.). La mayor parte de esta energía se espera que provenga de la energía solar, con un respaldo limitado de la energía eólica e hidráulica.
Para visualizar esto, consideremos una generación promedio de electricidad solar per cápita de 20 MWh al año en un país completamente descarbonizado y próspero. Suponiendo un factor de capacidad de corriente continua típico del 16% (instalación en techos y en suelo), cada individuo requerirá 15 kW de paneles solares, ocupando aproximadamente 70 m2 de superficie.
Los paneles solares tienen una vida útil de alrededor de 30 años, lo que implica la generación de aproximadamente 3 m2 de residuos de paneles solares por persona anualmente, con un peso aproximado de 30 kg. Esta cantidad es relativamente baja en comparación con la cantidad de residuos sólidos municipales en Estados Unidos, que asciende a alrededor de 900 kg por persona al año. Además, es considerablemente menor en comparación con las emisiones de CO2 equivalentes en Estados Unidos, que alcanzan los 19,000 kg por persona al año.
Normalmente, la estructura de aluminio y los cables eléctricos de los paneles solares retirados se recuperan debido a su valor. En cuanto al resto del panel, compuesto principalmente por vidrio, es material no tóxico y proviene de una materia prima inagotable.
La masa de vidrio en 3 m2 de panel solar es de alrededor de 20 kg. En comparación, el flujo actual de residuos de vidrio en Estados Unidos es de aproximadamente 30 kg por persona al año. Si los paneles solares se desechan completamente en vertederos, contribuirían a aumentar el flujo de desechos de vidrio en dos tercios, una cifra significativa pero no abrumadora.
El vidrio solar de alta calidad con bajo contenido de hierro, cuando se desecha, puede encontrar aplicaciones especializadas, como material inicial para nuevos paneles solares y en la industria de pintura de señales de tráfico.
Los paneles solares también incluyen aproximadamente 1.2 kg de silicio, un material no tóxico y sumamente abundante (el segundo más abundante en la corteza terrestre). El resto del panel consiste en capas delgadas de plástico protector y una pequeña cantidad de metales conductores como cobre (Cu), aluminio (Al) y plata (Ag), los cuales pueden recuperarse y reciclarse, siempre y cuando haya volúmenes suficientes que justifiquen inversiones en el reciclaje de equipos.
En los países en desarrollo, está surgiendo un mercado en crecimiento relacionado con la reutilización o segunda vida de paneles solares. Muchas plantas de energía solar a gran escala están reemplazando sus paneles con eficiencia del 15% por paneles bifaciales de doble vidrio con eficiencia del 22%. Los mismos vehículos que entregan los nuevos paneles recogen los paneles retirados, los cuales son luego clasificados y enviados para una segunda vida en aplicaciones de bajo consumo en otros lugares.
En las primeras etapas de desarrollo de una industria, la gestión de productos retirados puede quedarse rezagada. Este fenómeno se observa actualmente tanto en las baterías de litio como en los paneles solares. No obstante, debido a la rápida adopción de ambas tecnologías, se espera que esta situación evolucione velozmente. Un ejemplo positivo de tasas altas de recolección de desechos se encuentra en la industria madura de baterías de plomo-ácido.
Conforme la industria fotovoltaica experimente crecimiento y madurez, surgirán empresas especializadas en la gestión sostenible de paneles solares al alcanzar el final de su vida útil. La cantidad de materiales fotovoltaicos destinados al reciclaje se puede mantener de manera cómoda por debajo de los flujos actuales de residuos y reciclaje, lo que significa que no será necesario implementar tecnologías o logísticas especiales para la eliminación y reciclaje de materiales. En este sentido, la gestión del retiro de paneles solares no constituirá un obstáculo para la transición de los combustibles fósiles a la energía solar.
Es importante tomar en cuenta que los 3 m2 de paneles solares reciclados por persona cada año han generado aproximadamente 20 MWh de electricidad a lo largo de su vida útil y han evitado la emisión de 20 toneladas de CO2 por la generación de energía. Esta cifra es aproximadamente mil veces mayor que el desperdicio generado por los paneles, representando una ganancia ambiental extraordinaria al evitar estas emisiones.
De manera similar, el flujo de residuos de una turbina eólica es comparativamente pequeño en relación con las considerables emisiones de CO2 que se evitan durante su vida útil. Las imágenes impactantes que circulan ocasionalmente en la web, mostrando palas de turbinas retiradas y paneles solares enterrados, no resaltan la masa de emisiones de CO2 evitadas, que es mil veces mayor que el residuo generado por las turbinas y los paneles.
Sin embargo, sí es importante tomar en cuenta desde ahora el incremento continuo de módulos fotovoltaicos desechados, sobre todo a nivel industrial o en granjas solares, para empezar desde ahora a construir una industria de reciclaje y manejo de desechos acorde a los valores de sustentabilidad y emisiones netas cero que queremos construir para las generaciones futuras.
El mantenimiento adecuado de los paneles solares desempeña un papel crucial en garantizar su rendimiento óptimo, la longevidad de estos sistemas y, por consiguiente, la mitigación de su impacto ambiental. Los paneles solares, fundamentales para la generación de energía renovable a gran escala, requieren atención regular para maximizar su eficiencia y minimizar posibles interrupciones en la producción.
El mantenimiento periódico implica la limpieza de los paneles para eliminar la acumulación de polvo, suciedad o cualquier otro obstáculo que pueda reducir la captación de luz solar. Además, se deben verificar y reparar conexiones eléctricas y componentes para prevenir posibles fallos. La inspección rutinaria contribuye a detectar y abordar problemas potenciales antes de que afecten significativamente el rendimiento del sistema y la generación de energía.
La importancia del mantenimiento va más allá de la eficiencia inmediata: asegura la sostenibilidad a largo plazo de la instalación, maximizando el retorno de la inversión, reduciendo la dependencia de fuentes de energía no renovables y ayudando a extender su vida útil.
La eficiencia de los paneles solares destaca entre sus ventajas significativas, especialmente en términos de mantenimiento. Dentro de esta eficiencia se incluye la facilidad con la que se puede realizar el mantenimiento preventivo en comparación con otros elementos en un entorno industrial.
En contraste con maquinaria y tecnologías diversas, los paneles solares carecen de piezas mecánicas o móviles, lo que evita el desgaste y posibles fallas asociadas comúnmente con otros componentes.
Los componentes de los sistemas fotovoltaicos industriales han sido diseñados específicamente para resistir condiciones climáticas adversas. Por ejemplo, los módulos fotovoltaicos destinados a la industria están construidos con silicio de alta resistencia y un marco de aluminio, lo que les permite operar de manera efectiva incluso en condiciones climáticas desafiantes como granizadas, nevadas o fuertes vientos.
No obstante, es altamente recomendable adquirir una póliza de mantenimiento que incluya, entre otras cosas, de dos a cuatro limpiezas anuales realizadas por profesionales y revisiones periódicas de todos los componentes del sistema. Esto asegura la validez de las garantías y asegura un rendimiento óptimo en todo momento.
En Enlight contamos con nuestra propia póliza de operación y mantenimiento para paneles solares industriales, donde la gestión especializada de las garantías y los componentes de cada sistema se erige como un componente esencial en nuestra construcción de la autosuficiencia energética industrial sin emisiones. Conozca nuestra póliza descargando sin costo nuestra Guía de Operación y Mantenimiento para paneles solares en industrias.
La importancia de las energías renovables en el ámbito empresarial está en aumento, ya que ofrecen un rendimiento superior en comparación con las energías derivadas de combustibles fósiles, además de brindar múltiples beneficios económicos y ambientales.
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Con información de pv magazine.