O que a 3S faz para desenvolver o mercado de reciclagem fotovoltaica?

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Neste post, separamos para você vários tópicos que abordam o tema de reciclagem de módulos fotovoltaicos e como a 3S está desenvolvendo o seu próprio projeto de reciclagem.

Energia Solar?

Quando se fala em energia, deve-se lembrar que o Sol é responsável pela origem de praticamente todas as outras fontes na Terra. Em outras palavras, as fontes de energia são, em última instância, derivadas, em sua maioria, da energia do Sol.

É a partir da energia do Sol que se dá a evaporação, origem do ciclo das águas, que possibilita o represamento e a consequente geração de eletricidade (hidroeletricidade). A radiação solar também induz a circulação atmosférica em larga escala, causando os ventos. Assim, também a energia eólica é uma forma indireta da manifestação da energia solar. Petróleo, carvão e gás natural foram gerados a partir de resíduos de plantas e animas que originalmente obtiveram do recurso solar a energia necessária para seu desenvolvimento. A energia do Sol também é a responsável para que a biomassa, como a cana-de-açúcar, se desenvolva para, posteriormente, ser transformada em combustível.

De forma simplificada, pode-se falar em energia solar térmica e energia solar fotovoltaica como formas diretas da energia solar. No caso da energia solar térmica, o interesse está na quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo. Já a energia solar fotovoltaica é obtida através da conversão direta da radiação solar em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico, sendo a célula fotovoltaica a unidade fundamental do processo de conversão.

Quais são os componentes dos módulos?

Você sabe quais são os componentes dos módulos fotovoltaicos?

As células fotovoltaicas são associadas eletricamente e encapsuladas para formar o módulo FV.

Essas células são soldadas em tiras e depois encapsuladas, a fim de protegê-las de intempéries e proporcionar resistência mecânica ao módulo FV.

O encapsulamento é constituído de um sanduíche de vidro temperados de alta transparência, EVA estabilizado para a radiação ultravioleta, células fotovoltaicas, EVA estabilizado e um filme posterior isolante.

O processo de laminação é realizado a temperatura de 120 ºC a 150 ºC, quando o EVA se torna líquido e eventuais bolhas de ar são eliminadas. No processo seguinte, é realizada a cura do EVA, que proporciona maior durabilidade ao módulo FV.

Após esse processo, coloca-se uma moldura de alumínio e uma caixa de conexões elétricas e o módulo está finalizado.

Acúmulo de resíduos

Em 2050 é esperado que a capacidade fotovoltaica instalada seja de 4500 GW e, à medida que o mercado FV aumenta, há também um aumento do descomissionamento de módulos.

Em 2014, os resíduos elétricos e eletrônicos anuais do mundo alcançaram o recorde de 41,8 milhões de toneladas métricas. Os resíduos de módulos FV foram mil vezes menores no mesmo ano. Em 2050, os resíduos FV adicionados anualmente podem exceder em 10% os resíduos adicionados em 2014.

O crescimento dos resíduos FV representa um novo desafio ambiental, mas também uma excelente oportunidade para criação de valor e desenvolvimento de novas tecnologias, que incluem a recuperação de matéria-prima e desenvolvimento de um mercado de reciclagem de resíduos FV, que será essencial para a transição para uma economia mais sustentável.

Reciclagem comercial de módulos

Pesquisas em temas como gestão de resíduos fotovoltaicos e seus impactos ambientais vem aumentando significativamente.

Com relação ao tipo de tecnologia, os módulos de silício cristalino são a tecnologia mais investigada, seguida pelos filmes finos.

Dado o estágio inicial da infraestrutura da reciclagem comercial de módulos fotovoltaicos, ainda não se tem um consenso científico da melhor rota econômica e ambiental para que se faça a reciclagem desses resíduos.

Apesar disso, identificam-se três passos fundamentais no processo de reciclagem:

  • Processo mecânico para remoção da moldura de alumínio e da caixa de junção;
  • Processo térmico para remoção do material encapsulante para separar o vidro frontal das células fotovoltaicas;
  • Processo químico ou elétrico para separação e purificação do wafer de silício e outros metais (prata, cobre, estanho, etc).

Desenvolvimento de tecnologias para reciclagem

A demanda por energias renováveis aumenta à medida que os países buscam aumentar a parcela de energias renováveis na matriz elétrica.

Consequentemente, a procura por módulos fotovoltaicos também aumenta. E por esse motivo, é muito importante que exista uma economia circular voltada para a indústria fotovoltaica, permitindo a redução dos resíduos e impactos ambientais, além de reduzir a demanda por matéria-prima virgem.

Pensando nisso, aprovamos na edição 2021 do Edital Gaúcho de Inovação para a Indústria (EGII) o Projeto de Inovação Tecnológica “Desenvolvimento de Tecnologias para Reciclagem de Módulos Fotovoltaicos”.

O principal objetivo do projeto é o desenvolvimento de tecnologias inovadoras visando a caracterização e reciclagem de módulos FV de silício cristalino, que eliminem a poluição e desperdícios.

Além dos benefícios ambientais, as estratégias de economia circular têm o potencial de criar empregos na área de energia limpa.

Leia o post completo em nosso blog e fique por dentro das características do nosso projeto.

Inovação na reciclagem de módulos

A 3S – Solar Sustainable Solutions tem o propósito de desenvolver projetos inovadores e atuamos estrategicamente na captação de recursos financeiros a partir de editais de fomento à inovação, para elaboração de projetos de P,D&I.

Os editais de fomento para projetos de inovação são oportunidades para as empresas inovarem com recursos subsidiados.

Você inova com recursos aprovados pelo seu projeto e não precisa retirar dinheiro do caixa para as mudanças, considerando que é necessário apenas um aporte como contrapartida pela empresa proponente.

E foi analisando o cenário de crescente evolução da indústria solar fotovoltaica entre todas as energias renováveis, que percebemos que houve um aumento com a preocupação da gestão de seus resíduos ao final da vida dos módulos fotovoltaicos.

No Brasil, ainda não há uma legislação específica para a reciclagem desses resíduos e, atenta a esta demanda, a 3S tem aprovado um Projeto de Inovação Tecnológica para o desenvolvimento de uma metodologia de reciclagem de módulos fotovoltaicos em fim de vida útil.

Acompanhe a evolução deste projeto através das nossas mídias.

Como estamos desenvolvendo o projeto?

Nosso projeto para o desenvolvimento de tecnologia para reciclagem de módulos solares fotovoltaicos, foi aprovado no 2º ciclo do Edital Gaúcho de Inovação para a Indústria (EGII) em 2021.

Este edital, organizado por SEBRAE RS, IEL, SESI RS e SENAI RS, disponibiliza profissionais e centros de pesquisas de ponta, para o desenvolvimento dos projetos, além de dividir o risco da inovação com a empresa proponente. Ou seja, parte de todo recurso para execução da sua proposta é subsidiada e o projeto é desenvolvido em parceria com um Instituto Senai do RS.

O propósito deste edital é manter a competitividade da indústria gaúcha, trazendo crescimento e modernização para o setor. Você tem interesse em tirar suas ideias do papel para colocar em prática e desenvolver novos produtos, processos e serviços?

A 3S atua na elaboração de projetos que visam captar recursos financeiros a partir de Editais de Fomento à Inovação e podemos ajudar você e sua empresa a darem esse importante passo num mercado que é cada vez mais competitivo e que a necessidade de inovação é cada vez maior.

Entre em contato conosco e saiba como podemos ajudá-lo!

Crescimento da energia solar

Nos últimos anos, a distribuição global de sistemas de energia solar tem crescido muito e, em 2022, o uso de energia solar pode chegar a 30% no mundo, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA).

O Brasil já conta com mais de 15 GW de potência instalada, somando geração distribuída e centralizada, respondendo por quase 8% da matriz elétrica brasileira.

Para a próxima década estudos indicam que a geração de energia solar em telhados, fachadas e pequenos terrenos deve trazer mais de R$ 86,2 bilhões em novos investimentos para o setor elétrico,

A consequência do aumento das instalações fotovoltaicos é o aumento dos módulos danificados ou em fim de vida útil, representando um passivo ambiental.

Observando essa demanda, estamos desenvolvendo, um Projeto de Inovação Tecnológica, uma Metodologia para Reciclagem de Módulos Fotovoltaicos para atender a demanda desse passivo ambiental que está se tornando cada vez mais comum.

Acompanhe nossas redes sociais e fique informado do andamento desse projeto de inovação.

Apenas módulos em fim de vida útil podem ser reciclados?

A eficiência dos módulos fotovoltaicos vem aumentando cerca de 0,5% por ano nos últimos 10 anos, enquanto que os custos de produção e os preços vem caindo, graças a diversas ondas de inovação da manufatura, lideradas pelas indústrias chinesas, dominantes no mercado.

Além disso, incentivos governamentais também contribuem para a explosão da energia solar fotovoltaica. Os incentivos econômicos estão se alinhando rapidamente para incentivar os clientes a trocar seus painéis existentes por mais novos, mais baratos e mais eficientes.

Em uma indústria onde soluções de circularidade como reciclagem continuam incipientes, o grande volume de módulos descartados em breve apresentará um risco de danos ao meio ambiente.

As projeções oficiais da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA) indicam que os resíduos podem alcançar, aproximadamente, 80 milhões de toneladas em 2050.

Entretanto, essas projeções consideram apenas módulos que vivem seu ciclo de vida completo de 30 anos, ou seja, não foram considerados os módulos que possam ser substituídos precocemente por modelos mais eficientes.

Nesse caso, a produção de resíduos pode ser muito maior que a prevista pela IRENA, podendo produzir 50 vezes mais resíduos em quatro anos do que foi projetado.

Observando essa situação, a estamos desenvolvendo uma Metodologia para Reciclagem de Módulos Fotovoltaicos em um Projeto de Inovação Tecnológica, para atender a demanda desse passivo ambiental que está se tornando cada vez mais comum.

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