În acest articol, am analizat întregul ciclu de viață al panourilor fotovoltaice pentru a oferi un răspuns. Așadar, pentru a afla o dată pentru totdeauna dacă panourile solare sunt cu adevărat ecologice, ai ajuns la locul potrivit! 

Înainte de a începe să vorbim în mod specific despre impactul panourilor fotovoltaice asupra mediului, hai să facem o scurtă recapitulare!

Panourile solare, cunoscute și sub denumirea de panouri fotovoltaice, sunt dispozitive concepute pentru a capta lumina soarelui și a o converti direct în energie electrică utilizabilă. Această conversie are loc prin utilizarea de celule fotovoltaice, care sunt capabile să valorifice efectul fotovoltaic pentru a genera curent continuu (DC) atunci când sunt atinse de lumina solară.

Materiale pentru panouri solare

Materialele care alcătuiesc un panou fotovoltaic sunt diverse și fundamentale pentru funcționarea optimă a acestuia. În primul rând, celulele fotovoltaice reprezintă nucleul panoului și sunt de obicei realizate din siliciu cristalin sau semiconductori. Aceste componente sunt responsabile de transformarea luminii solare în energie electrică.

Sticla antireflecție este un alt element crucial, deoarece protejează panoul și celulele fotovoltaice de praf și umiditate. Această sticlă este special concepută pentru a rezista la intemperii, asigurând durabilitatea panoului pe termen lung.

Panoul fotovoltaic include, de asemenea, un strat de protecție, realizat din plastic sau aluminiu, care asigură suportul și stabilitatea structurală a dispozitivului. Cadrele și ramele, realizate în general din aluminiu și alte materiale rezistente la coroziune, contribuie la rezistența generală a structurii panoului.

În cele din urmă, cablurile de conectare, situate în interiorul panoului, sunt esențiale pentru a conecta celulele fotovoltaice și a forma un circuit electric funcțional.

Pentru a încheia prezentarea generală, să vedem acum care sunt principalele avantaje ale instalării panourilor solare!

Avantajele panourilor solare

Panourile solare oferă o serie de beneficii semnificative:

Energie regenerabilă: Utilizând energia soarelui, o resursă regenerabilă și inepuizabilă, panourile solare produc electricitate fără a genera emisii nocive sau a contribui la schimbările climatice. Acest lucru le face să fie o sursă de energie curată și durabilă

Reducerea costurilor de energie: Odată instalate, panourile solare pot reduce semnificativ sau chiar elimina complet dependența de energia electrică tradițională furnizată de rețeaua publică. Acest lucru se traduce prin economii semnificative ale costurilor energetice pe termen lung

Independența energetică: Prin intermediul energiei solare pentru a genera electricitate, utilizatorii pot deveni mult mai independenți față de sistemul energetic tradițional. Acest lucru oferă o mai mare securitate energetică și reduce vulnerabilitatea la creșterile prețurilor de energie

Costuri reduse de întreținere: În general, panourile solare necesită foarte puțină întreținere odată instalate. Curățarea periodică și verificarea eficienței sistemului se numără printre puținele activități necesare pentru a menține panourile în stare bună

Valorificarea proprietății: Sistemele fotovoltaice pot crește valoarea unei proprietăți. Casele echipate cu sisteme solare sunt adesea considerate mai atractive pe piața imobiliară, datorită sustenabilității lor eco și a costurilor reduse cu energia pentru proprietarii de locuințe.

Pe scurt, panourile solare oferă o oportunitate unică de a produce energie într-un mod curat, durabil și rentabil, contribuind în același timp la reducerea impactului asupra mediului și la creșterea independenței energetice.

În ce țară sunt produse panourile solare? 

Poziția dominantă a Chinei în producția de panouri fotovoltaice poate fi atribuită mai multor factori cheie care au contribuit la consolidarea rolului său de lider mondial în industria fotovoltaică. Unul dintre acești factori este know-how-ul considerabil acumulat de-a lungul anilor în domeniul producției de panouri solare. China a investit masiv în energia fotovoltaică încă de la începutul anilor 2000, cu scopul de a atinge mai multe repere strategice:

1. Dezvoltarea economică
2. Crearea de locuri de muncă
3. Independența energetică

Aceste obiective strategice au condus la rezultate semnificative, China fiind în prezent locul în care se află majoritatea producătorilor de panouri solare din lume. În 2020, țara a produs aproximativ 70 % din panourile solare la nivel mondial.

Pe lângă know-how-ul tehnologic și obiectivele strategice, un alt motiv cheie pentru care panourile solare sunt produse în China este factorul logistic. Țara dispune de o gamă largă de resurse naturale și de infrastructură industrială care sprijină întregul lanț de producție al panourilor solare, inclusiv disponibilitatea materiilor prime necesare pentru fabricație. Acest aspect logistic a făcut din China o destinație ideală pentru producția pe scară largă de panouri solare, permițându-i să mențină costuri competitive și să satisfacă cererea globală în creștere de energie solară.

Ce cantitate de energie necesită producția unui panou solar? 

Producția de panouri solare este un proces complex care necesită integrarea mai multor etape și tehnologii pentru a obține un produs final eficient și fiabil. Iată o prezentare generală a principalelor etape implicate în producția unui panou solar:

Fabricarea siliciului: Siliciul este unul dintre materialele de bază utilizate în producția de celule fotovoltaice. Prima etapă a procesului implică producția de siliciu adecvat pentru a fi utilizat în celulele fotovoltaice. Acesta poate fi obținut prin procese precum procedeele Siemens sau Czochralski, care produc lingouri de siliciu cu grad ridicat de puritate.

Imprimarea circuitului electric: Odată obținut siliciul de calitate superioară, următoarea etapă este crearea circuitului electric care va conecta celulele fotovoltaice pentru a permite circulația curentului. Acest lucru se realizează prin aplicarea unor straturi subțiri de metale conductoare, cum ar fi aluminiul sau argintul, pe substratul panoului solar. Această etapă este esențială pentru a asigura o transmitere eficientă a energiei solare captate de celulele fotovoltaice.

Conectarea celulelor fotovoltaice: Odată imprimat circuitul electric, celulele fotovoltaice sunt poziționate și conectate în serie sau în paralel pentru a forma panoul solar complet. Acest proces necesită precizie și atenție la detalii pentru a asigura aranjarea și conectarea corectă a celulelor, optimizând astfel eficiența globală a panoului solar.

Strat de protecție și încapsulare: După ce celulele fotovoltaice sunt conectate, panoul solar este adesea acoperit cu un strat de protecție, cum ar fi sticla securizată sau plasticul transparent, pentru a proteja celulele de deteriorarea mediului și pentru a asigura durabilitatea acestora. Acest strat de protecție este apoi sigilat în jurul panoului prin intermediul unui proces de încapsulare pentru a preveni infiltrarea umezelii sau a intemperiilor care ar putea compromite performanța panoului solar.

Aceștia sunt doar câțiva dintre pașii necesari pentru fabricarea unui panou solar, iar procesul complet poate varia în funcție de tipul de tehnologie și de designul specific al panoului. Cu toate acestea, acești pași reprezintă etapele fundamentale pentru a transforma siliciul brut într-un dispozitiv fotovoltaic funcțional, pregătit să producă energie solară curată și durabilă.

În plus, aceste etape necesită o cantitate considerabilă de energie, în special în ceea ce privește topirea sticlei și cristalizarea siliciului.

Cât de mult poluează panourile solare?

Adoptarea surselor de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară fotovoltaică, și punerea în aplicare a soluțiilor de îmbunătățire a eficienței energetice sunt pași cheie pentru a începe tranziția energetică. Acest proces are ca scop reducerea dependenței de sursele de energie reziduală fosilă, care sunt responsabile de emisiile poluante nocive și de inegalitățile socio-politice, conducând societatea către un viitor mai eficient și mai durabil.

Pentru a realiza această transformare veritabilă, este esențială creșterea producției și a utilizării sistemelor fotovoltaice, care vor avea, fără îndoială, un impact pozitiv asupra mediului. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că extragerea materiilor prime necesare pentru producerea acestor sisteme, în special a cuarțului și a siliciului, necesită procese industriale la temperaturi ridicate, ceea ce duce la un consum ridicat de energie și la emisii importante de poluanți în atmosferă.

O problemă suplimentară, frecventă în sectorul tehnologic, este reprezentată de siliciul amorf, utilizat în multe panouri fotovoltaice mai ieftine, care conține adesea telurul de cadmiu, un material toxic, poluant și periculos. De asemenea, în unele cazuri se utilizează hexafluorură de sulf, un puternic gaz cu efect de seră.

Este important de reținut că, în ciuda faptului că aceste substanțe sunt de asemenea eliberate în timpul arderii combustibililor fosili, cum ar fi cărbunele și petrolul, cantitatea este de cel puțin 300 de ori mai mare. În plus, este esențial să recunoaștem că progresul tehnologic din ultimii ani a îmbunătățit considerabil standardele de calitate ale produselor disponibile pe piață, reducând în același timp prețurile și făcând din ce în ce mai puțin frecvente panourile solare care utilizează materiale nocive.

Să aflăm acum mai multe despre durata de viață a unui panou fotovoltaic.

Durata de viață a panourilor 

Mulți oameni obișnuiesc să creadă că panourile solare au o durată de viață de numai 10 ani. Cu toate acestea, această concepție greșită se datorează adesea faptului că, în trecut, producătorii ofereau garanții limitate, de obicei de 10 ani. Astăzi, însă, situația este foarte diferită: garanțiile pentru panourile solare se extind, în general, de la 25 la 30 de ani, iar panourile continuă de cele mai multe ori să funcționeze chiar și după această perioadă. Mai mult, majoritatea experților din industrie susțin că panourile solare pot menține o eficiență semnificativă timp de cel puțin 40 de ani sau peste.

Această perspectivă schimbă radical modul în care privim instalațiile solare. Nu mai este o investiție pe termen scurt, ci o investiție pe termen lung în viitorul durabil al energiei. A opta pentru energia solară înseamnă a beneficia de o sursă de energie curată și regenerabilă pentru o perioadă lungă de timp, reducând impactul asupra mediului și economisind costurile energetice pe termen lung.

Această decizie nu oferă doar beneficii imediate în ceea ce privește economiile de energie și reducerea emisiilor, ci și avantaje pe termen lung, deoarece panourile solare continuă să producă energie curată timp de zeci de ani.

În plus, având în vedere cererea globală în creștere pentru energie curată și necesitatea de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, investiția în energia solară este o alegere din ce în ce mai benefică, atât din punct de vedere ecologic, cât și economic!

Reciclarea panourilor solare

Acum știm că panourile solare au o durată de viață de aproximativ 40 de ani de funcționare, iar după aceea, ce se întâmplă? Acestea sunt reciclate.

Următorul infografic rezumă procesul de reciclare a panourilor solare de la o instalație rezidențială.

Procesul de reciclare al panourilor fotovoltaice

Pentru a înțelege mai bine cum funcționează reciclarea panourilor solare, este bine să luăm în considerare componentele acestora.

Un panou fotovoltaic este compus din:

1. Aluminiu, care constituie cadrul
2. Sticlă, care reprezintă între 75 și 80% din panou
3. Celule fotovoltaice, la rândul lor compuse din siliciu
4. Folie de plastic
5. Conexiuni din cupru și/sau argint

După ce este separată și sortată, fiecare componentă este trimisă la propriul canal de reciclare:

1. Sticla este un material reciclabil la nesfârșit și poate fi folosită pentru fabricarea de recipiente din sticlă, fibre de sticlă sau produse de izolare.
2. Aluminiul, odată reciclat, este utilizat pentru a forma noi obiecte, cum ar fi cutii de conserve.
3. Siliciul poate fi utilizat de până la 4 ori și este folosit de obicei pentru a crea noi celule fotovoltaice.
4. Cuprul și argintul sunt topite pentru a fi refolosite.

1. Doar plasticul nu poate fi reciclat.

Pe scurt, aproape 95% din panou este reciclat. Așadar, energia solară nu produce aproape niciun deșeu.

Cum funcționează procesul de reciclare

După o perioadă de aproximativ 25 până la 30 de ani, proprietarul unui sistem fotovoltaic trebuie să evalueze cu atenție dacă modulul mai poate funcționa corespunzător printr-o analiză amănunțită. În cazul în care nu mai este eficient, va trebui să fie înlocuit și eliminat în mod corespunzător. La sfârșitul ciclului său de viață, există mai multe operațiuni de prelucrare la care modulul fotovoltaic poate fi supus pentru a recicla majoritatea componentelor sale.

Toate metalele din modul inclusiv ramele, sticla, cablurile și plasticul, pot fi sortate și refolosite. În medie, 80-90% din materiale sunt reciclate.

Procedura de valorificare urmează o serie de etape bine definite, începând cu colectarea separată și continuând cu siguranța materialelor, până la fazele de tratare și separare a diferitelor componente.

Etapele de reciclare a unui panou pot fi împărțite în trei tipuri distincte:

Tratamentul mecanic: presupune îndepărtarea materialelor care alcătuiesc rama și cutia de conexiuni.

Tratamentul termic: presupune descompunerea materialului de încapsulare și a altor substanțe polimerice.

Tratament chimic: implică recuperarea componentelor metalice prin procese chimice, cum ar fi rafinarea siliciului și separarea celulelor solare.

Panourile fotovoltaice și emisiile de carbon 

Amprenta de carbon, sau emisiile de carbon, reprezintă suma emisiilor directe și indirecte de gaze cu efect de seră produse de o activitate.

Pentru a calcula amprenta de carbon a unui panou fotovoltaic, trebuie să luăm în considerare toate emisiile de gaze cu efect de seră emise în timpul fabricării acestuia, în timpul transportului din China până în România, atunci când produce energie electrică și atunci când este reciclat.

Așa cum am menționat anterior, majoritatea panourilor solare sunt fabricate în China și, odată fabricate, trebuie să fie transportate în România. Panourile solare sunt de obicei transportate pe nave mari care pot transporta mai multe tone de panouri solare. Deși acest mijloc de transport emite CO2, poluarea individuală a fiecărui panou în timpul transportului este minimă.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că problema nu ar dispărea dacă panourile ar fi asamblate în România: siliciul extras din China ar trebui în continuare transportat.

Odată ajunse în țara noastră, panourile fotovoltaice sunt instalate pe acoperișuri și produc energie electrică timp de mai multe decenii. Ulterior, la sfârșitul duratei lor de viață, acestea sunt reciclate.

Care este amprenta de carbon a unui panou fotovoltaic în prezent?

Dacă luăm în considerare întreaga durată de viață a unui panou solar, un kWh produs de un panou fotovoltaic pe un acoperiș emite în medie 0,053 kg de dioxid de carbon.

În plus, datorită progreselor și cercetărilor extinse din lumea fotovoltaicelor, panourile solare devin din ce în ce mai ecologice. Având în vedere întreaga durată de viață a unui modul solar, rezultă o cantitate de energie mult mai mare decât cea necesară pentru fabricarea acestuia.

Concluzie

Încheiem prin a sublinia că atunci când vine vorba de producția de energie electrică, este important să se evidențieze faptul că panourile solare sunt o sursă de energie extrem de curată. În timpul funcționării lor, acestea nu emit poluanți în aer, contribuind astfel la reducerea impactului asupra mediului și a producției de gaze cu efect de seră. În plus, atât procesul de producție a panourilor solare, cât și transportul și reciclarea acestora au un impact relativ scăzut asupra mediului în comparație cu alte surse de energie.

Un aspect important de luat în considerare este faptul că, pe parcursul duratei sale de viață, un singur panou solar produce mult mai multă energie decât cea necesară pentru fabricarea sa. Acest lucru înseamnă că impactul global al unui panou solar asupra mediului este pozitiv și continuă să se îmbunătățească în timp, contribuind la reducerea globală a emisiilor de gaze cu efect de seră.

Pentru a ne face o idee despre importanța panourilor solare la nivel global, putem lua în considerare capacitatea fotovoltaică instalată în lume, care a depășit 400 GW, producând aproximativ 370 TWh în ultimul an. Acest lucru corespunde la aproximativ 1,5% din totalul furnizării de energie electrică la nivel mondial, contribuind astfel la reducerea producției de CO2 cu aproximativ 170 de milioane de tone. Cu alte cuvinte, investiția într-o instalație solară nu oferă doar beneficii economice, ci și de mediu, contribuind la sănătatea planetei noastre.

Pornește propria revoluție solară cu un sistem fotovoltaic! Dă click pe linkul de mai jos pentru a obține acum o ofertă personalizată realizată de echipa ElectricUp.

Întrebări frecvente

Câtă energie este necesară pentru a produce module fotovoltaice?

Producția panourilor fotovoltaice necesită o cantitate considerabilă de energie, în special pentru topirea sticlei și cristalizarea siliciului. Cu toate acestea, un panou solar produce mult mai multă energie regenerabilă în timpul vieții sale decât cea necesară pentru a-l produce.

Pot fi reciclate panourile solare?

Da, panourile solare din siliciu cristalin sunt reciclabile. În medie, aproximativ 95% din panou este reciclat.