La energía solar tiene un lado oscuro: los paneles todavía se construyen para ser desechados y corremos el riesgo de crear una montaña de desechos que encierra minerales valiosos.
El mundo ya enfrenta hasta 250 millones de toneladas de desechos solares para 2050, a medida que los paneles instalados durante el auge solar de las décadas de 2000 y 2010 lleguen al final de su vida útil.
Estos paneles no fueron diseñados para ser reparados, reacondicionados o desmontados. De hecho, los procesos de reciclaje actuales extraen principalmente vidrio y aluminio, mientras que los materiales que tienen el mayor valor económico y estratégico, como la plata, el cobre y el silicio de alta calidad, generalmente se pierden en el proceso.
La industria ahora enfrenta una ventana estrecha para repensar. Sin un cambio de diseño, la transición energética podría terminar cambiando las presiones ambientales en lugar de reducirlas. Crear tecnología con bajas emisiones de carbono es esencial, pero bajas emisiones de carbono no significan inherentemente sostenible.
Una industria en auge diseñada para el vertedero
La vida útil media de los módulos solares es de unos 25 a 30 años. Esto significa que una ola masiva de instalaciones de principios de la década de 2000 está llegando al final de su ciclo de vida. Países con mercados solares maduros como Alemania, Australia, Japón y Estados Unidos ya están viendo un fuerte aumento en el número de paneles que están fuera de servicio.
El desafío no sólo radica en la escala de los residuos sino también en el diseño mismo de los paneles. Para sobrevivir décadas de intemperie, los paneles solares se construyen apilando capas de vidrio, células y plástico, y luego uniéndolas tan estrechamente con adhesivos fuertes que se convierten en una unidad única e inseparable.
Pero esta durabilidad tiene una desventaja. Debido a que las capas están tan estrechamente unidas, son excepcionalmente difíciles de separar, lo que efectivamente nos impide reparar los paneles cuando se rompen o recuperar materiales cuando se desechan (esos materiales podrían generar 15 mil millones de dólares en valor económico para 2050).
Los límites del reciclaje
En cualquier caso, el reciclaje debería ser el último recurso porque destruye gran parte del valor incorporado. Esto se debe a que los procesos actuales son toscos y en su mayoría trituran paneles para recuperar aluminio y vidrio baratos mientras se pierden metales de alto valor.
Por ejemplo, aunque la plata representa sólo el 0,14% de la masa de un panel solar, representa más del 40% de su valor material y aproximadamente el 10% de su coste total. Sin embargo, rara vez se recupera mediante el reciclaje. Durante el reciclaje estándar, los paneles solares se trituran. La plata se pulveriza en partículas microscópicas que se mezclan con residuos de vidrio, silicio y plástico, lo que hace que su separación sea demasiado difícil y costosa.
Es por eso que las estrategias que apuntan a extender la vida útil de los paneles solares –como la reparación y la reutilización– son muy superiores al reciclaje. Preservan el valor de estos productos y evitan el enorme coste energético de la trituración industrial. Mantienen materiales valiosos en circulación y reducen la necesidad de extraer nuevas materias primas. Incluso pueden generar nuevos ingresos para los propietarios. Pero esta visión circular sólo es viable si los paneles solares están diseñados para ser desmontados y reparados.
Diseñando paneles para un futuro circular
Avanzar hacia ese enfoque significa rediseñar los paneles para que puedan repararse, mejorarse y, en última instancia, desmontarse sin dañar ni destruir los componentes internos. La idea de diseñar para el desmontaje, común en otros sectores, es cada vez más esencial también para la energía solar.
En lugar de adhesivos permanentes y capas completamente laminadas, se pueden construir paneles utilizando diseños modulares y conexiones reversibles. Componentes como marcos, cajas de conexiones y conectores deben ser extraíbles, mientras que las fijaciones mecánicas o los adhesivos inteligentes que se liberan sólo a altas temperaturas pueden permitir que el vidrio y las celdas se separen más fácilmente.
La estandarización de los componentes y la mejora de la documentación ayudarían aún más a los reparadores, restauradores y recicladores durante todo el ciclo de vida de un panel. En resumen, la próxima generación de paneles solares debe diseñarse para durar más, ser reparable y utilizar menos materiales críticos, no simplemente para maximizar la producción de energía a corto plazo.
Las herramientas digitales pueden ayudar
Si deseas reparar o reciclar un panel dentro de unos años, necesitarás saber qué materiales contiene, qué adhesivos se utilizaron y cómo se ensambló. Las herramientas digitales pueden ayudar aquí al almacenar información, actuando esencialmente como el libro de registro de un automóvil o el historial médico de un paciente.
Un ejemplo prometedor es el nuevo Pasaporte Digital de Productos de la UE. Estos pasaportes incluirán orientación sobre opciones de reparación, desmontaje, sustancias peligrosas, historial del ciclo de vida y manipulación al final de su vida útil. Se introducirán progresivamente para grupos de productos prioritarios a partir de 2027, y se espera una mayor expansión a muchos otros productos hacia 2030 aproximadamente.
El Pasaporte Digital de Producto actúa como una “lista de ingredientes” estática para un panel solar. Muestra de qué está hecho un panel y cómo se debe manipular. Los gemelos digitales, por el contrario, funcionan más como un sistema de seguimiento en tiempo real.
Actualizados continuamente con datos de rendimiento, pueden indicar cuando un panel tiene un rendimiento deficiente, tiene demasiado polvo o necesita reparación. Usadas juntas, estas herramientas pueden ayudar a los técnicos a identificar qué piezas se pueden reparar o reutilizar y garantizar que los paneles solares se desmantelen de manera segura al final de su vida útil.
Sin embargo, incluso el mejor gemelo digital no sirve de mucho si el panel en sí está pegado y diseñado para el volcado. Sin paneles construidos para ser reparados o desmontados, la digitalización sólo ofrecerá beneficios marginales.
Las herramientas digitales también tienen su propia huella ambiental, desde sensores hasta almacenamiento de datos, lo que hace aún más importante que apoyen diseños genuinamente reparables en lugar de compensar los deficientes. Debemos repensar cómo diseñamos los paneles solares ahora, antes de que el auge solar de hoy trabe el problema de los residuos del mañana.
Rabia Charef, investigadora asociada senior en economía circular y digitalización, Universidad de Lancaster
