Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU. han descubierto que las alternativas al reciclaje pueden tener un potencial sin explotar para desarrollar ciclos de vida más sostenibles en las tecnologías de energía solar fotovoltaica y almacenamiento mediante baterías.
Estos resultados provienen de un análisis de más de 3.000 publicaciones científicas que exploran el ciclo de vida de tecnologías de fotovoltaica y baterías de iones de litio más comunes, incluidas las materias primas, los impactos ambientales y las opciones para el final de la vida útil.
Los investigadores de NREL examinaron diez caminos posibles hacia una economía circular. Los hallazgos destacan conocimientos clave, brechas y oportunidades para la investigación y la implementación de una economía circular para estos equipamientos, incluidas las estrategias que actualmente se están utilizando.
El reciclaje no es la única opción
Se espera que la demanda de paneles fotovoltaicos y baterías de iones de litio aumente a medida que Estados Unidos se aleja de los combustibles fósiles y utiliza más energía limpia. La creación de una economía circular sólida para estas tecnologías podría mitigar la demanda de materias primas y reducir los residuos y los impactos ambientales. Las estrategias de economía circular también tienen el potencial de crear empleos de energía limpia y abordar las preocupaciones de justicia ambiental.
Los investigadores comprobaron que al poner el énfasis en el reciclaje se pueden pasar por alto los desafíos y las oportunidades de otras estrategias. Garvin Heath, científico ambiental sénior y analista de energía y miembro distinguido del personal de investigación de NREL, explica que mantener los productos en funcionamiento durante más tiempo, es mejor que desmontarlos hasta obtener los elementos que se producen durante el reciclaje. Y añade que, cuando un producto llega al final de su vida útil, el reciclaje no es la única opción.
El proceso de deconstrucción requiere más energía y genera más emisiones de gases de efecto invernadero que mantenerlo en uso por más tiempo, según declara Heath junto con su compañero de NREL, Dwarakanath Ravikumar, autores principales de ‘Revisión crítica de la economía circular para baterías de iones de litio y módulos fotovoltaicos: estado, desafíos y oportunidades’, que aparece en la edición de junio del Journal of the Air & Waste Management Association.
Innovación en los procesos de reciclaje
Los autores también señalaron que persisten desafíos en el desarrollo de métodos de reciclaje de baterías y energía fotovoltaica. Actualmente no existen procesos de reciclaje integrados que puedan recuperar todos los materiales para ninguna de las tecnologías y la investigación existente se ha centrado más en métodos a escala de laboratorio.
NREL ya está liderando los esfuerzos para mejorar la confiabilidad de la energía fotovoltaica, extender la vida útil de la tecnología, reducir el uso de materiales peligrosos y disminuir la demanda de materias primas. Esto incluye liderar el consorcio de materiales de módulos duraderos (DuraMAT), que está investigando formas de extender la vida útil de los módulos fotovoltaicos, y el consorcio de tecnologías biooptimizadas para mantener los termoplásticos fuera de los vertederos y el medio ambiente (BOTTLE), que está desarrollando formas de mejorar el reciclaje de plásticos.
NREL también es socio del consorcio ReCell dirigido por el Laboratorio Nacional de Argonne, que trabaja con la industria, la academia y los laboratorios nacionales para avanzar en las tecnologías de reciclaje a lo largo de todo el ciclo de vida de la batería.
Esta investigación ha sido financiada por la Oficina de Fabricación Avanzada y la Oficina de Tecnologías de Energía Solar del Departamento de Energía de EE.UU.