Tirar los paneles solares deteriorados a los vertederos podría pasar pronto a la historia de los residuos electrónicos.
El diseño de una estrategia de reciclaje para una nueva y próxima generación de células solares fotovoltaicas -fabricadas a partir de perovskitas de haluro metálico, una familia de materiales cristalinos con estructuras parecidas a las del mineral natural titanato de calcio- serán más respetuosas con el medio ambiente, según una investigación dirigida por la Universidad de Cornell.
La investigación muestra los beneficios sustanciales del reciclado de los paneles solares de perovskita, aunque todavía están en fase de desarrollo comercial, según Fengqi You, el profesor Roxanne E. y Michael J. Zak de Ingeniería de Sistemas de Energía en la Facultad de Ingeniería.
Cuando los paneles solares de perovskita lleguen al final de su vida útil, ¿cómo se gestiona este tipo de residuos electrónicos?. Es una nueva clase de materiales. Si lo reciclamos adecuadamente, podríamos reducir su ya baja huella de carbono.
Cuando los científicos diseñan células solares, se fijan en el rendimiento. Buscan conocer la eficiencia de conversión de energía y la estabilidad, y a menudo descuidan el reciclaje.
Fengqi You, profesor del Centro Atkinson de Sostenibilidad de Cornell.
El año pasado, You y su laboratorio descubrieron que las obleas fotovoltaicas de los paneles solares que contienen estructuras 100% de perovskita superan el rendimiento de las células fotovoltaicas fabricadas con silicio cristalino de última generación, y el tándem perovskita-silicio -con células apiladas como tortitas para absorber mejor la luz- tiene un rendimiento excepcional.
Las obleas fotovoltaicas de perovskita ofrecen un retorno más rápido de la inversión inicial en energía que los paneles solares de silicio porque las células solares de perovskita consumen menos energía en el proceso de fabricación.
Su reciclaje mejora su sostenibilidad, ya que las células solares de perovskita recicladas podrían suponer un 72,6% menos de consumo de energía primaria y una reducción del 71,2% de la huella de carbono, según el artículo «Life Cycle Assessment of Recycling Strategies for Perovskite Photovoltaic Modules» (Evaluación del ciclo de vida de las estrategias de reciclaje de los módulos fotovoltaicos de perovskita), del que son coautores Xueyu Tian, estudiante de doctorado en Ingeniería de Sistemas de Cornell, y Samuel D. Stranks, de la Universidad de Cambridge.
La disminución de la energía necesaria para producir las células indica una reducción significativa de la rentabilidad energética y de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Xueyu Tian.
La mejor arquitectura de células de perovskita reciclada podría tener un tiempo de amortización energética de aproximadamente un mes, con una huella de carbono tan baja como 13,4 gramos de dióxido de carbono equivalente por kilovatio hora de electricidad producida.
Sin reciclaje, el tiempo de recuperación de la energía y la huella de carbono de las nuevas células solares de perovskita muestran un rango de 70 días a 13 meses, y de 27,5 a 158,0 gramos de dióxido de carbono equivalente a lo largo de sus ciclos de vida.
Las actuales células fotovoltaicas de silicio, líderes en el mercado, tienen un periodo de recuperación de la energía de entre 1,3 y 2,4 años, con una huella de carbono inicial de entre 22,1 y 38,1 gramos de emisiones equivalentes de dióxido de carbono por kilovatio hora producido.
El reciclaje hace que las perovskitas superen a todos los demás rivales.
Xueyu Tian.
El valor real de una industria eficaz de paneles solares de perovskita puede depender de un programa de reciclaje.
Fengqi You
Más información: www.nature.com
Vía cornell.edu
Deja una respuesta