Rifiuti fotovoltaici: cosa sono, quanti se ne producono e da cosa dipende la loro gestione

Sempre più frequentemente si sente parlare di cambiamenti climatici con annesse problematiche. Caldo tropicale, alluvioni incontrollabili, desertificazione, tzunami, terremoti, ecc, ne sono esempi eclatanti. La maggior parte di questi fenomeni possono essere ricondotti al riscaldamento globale della terra cui l'uomo è diretto interessato e responsabile. Ma com'è possibile ridurre il costante innalzamento della temperatura? Una fra le varie strade da seguire è sicuramente quella di controllare e marginare i consumi elettrici a favore dell'utilizzo delle energie rinnovabili. Il fotovoltaico, attualmente, è la fonte di produzione d'energia pulita più utilizzata nel mondo, tuttavia, però, troppo raramente si sente parlare dell'impatto ambientale che esso può avere sul territorio. Tale impatto è dato principalmente dai rifiuti fotovoltaici prodotti dallo smaltimento finale in discarica degli impianti e dai pannelli che hanno subito dei guasti o sono stati sostituiti per bassi rendimenti. In quest'ottica è quindi opportuno riuscire a gestire la produzione dei rifiuti fotovoltaici.

La gestione dei rifiuti fotovoltaici è strettamente correlata alla stessa vita di un impianto fotovoltaico. Vale a dire che dipende dalla costruzione, produzione energetica ed end life di un panello fotovoltaico. Le tre suddette fasi di vita sono responsabili di differenti impatti ambientali e non sono certamente trascurabili. Seppur spesso costruzione e smaltimento vengano "omesse" nei discorsi riguardanti la sostenibilità ambientale, quasi sempre sono proprio queste due fasi a generare fattori di inquinamento nel nostro intorno. 

• Fase di costruzione: utilizzo di materiali di diversa natura che possono essere altamente nocivi per la salute umana. Essenzialmente, i vari tipi di celle fotovoltaiche si diversificano in base ai materiali semiconduttori che si utilizzano e per le tecnologie di produzione. Le due macro famiglie tecnologiche cui si fa riferimento sono quelle del silicio cristallino (con appunto semiconduttore silicio cristallino) e quelle a film sottile (con semiconduttore silicio amorfo).

(Elementi pericolosi presenti nei moduli fotovoltaici delle differenti tecnologie. Fonte ENEA)

(Materiali e sostanze usate nella fabbricazione dei pannelli fotovoltaici con annessi effetti sulla salute umana. Fonte ENEA)

Come è visibile nella tabella, tutti i materiali e i processi di fabbricazione dei pannelli fotovoltaici generano la possibilità di dispersione nell'ambiente di materiali altamente tossici.

• Produzione energetica: è la meno pericolosa delle tre fasi. Problemi di inquinamento si potrebbero avere solo nel caso di eventi incontrollabili (incendi per esempio) e/o distruzione dell'impianto per cause maggiori. 
• Fine vita: è centro focale nei dibattiti odierni sul fotovoltaico. La end life di un impianto è infatti strettamente legata anche al concetto di smaltimento e eventuale riciclo dei materiali fotovoltaici. 

Un grosso supporto, nonché mezzo di tutela per l'ambiente, è dato dal quadro normativo attuale in materia, che ha subito negli anni una rapida evoluzione. L'introduzione del concetto di "rifiuto" (qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi) evince nella Direttiva n.2008/98/CE del novembre del 2008, mentre quella di "rifiuto pericoloso" e "rifiuto ecotossico" (presenta o può presentare rischi immediati o differiti per uno o più componenti ambientali) nel D.M. 205 del 2010. Le prime indicazioni riguardanti il riciclo dei pannelli fotovoltaici appaiono invece nel quarto conto dell'energia del maggio del 2011 (è opportuna la trasmissione al GSE del certificato rilasciato dal produttore dei moduli fotovoltaici, attestante l'adesione dello stesso a un sistema o consorzio europeo che garantisca, a cura del medesimo produttore, il riciclo dei moduli fotovoltaici utilizzati al termine della vita utile dei moduli) e successivamente, nel luglio 2012, nel quinto conto energia. Ed è proprio luglio del 2012 a segnare la svolta leggislativa in materia fotovoltaica con la Direttiva 2012/19/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio sui Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche, in Italia in vigore dallo scorso 12 aprile.

Ma quanti rifiuti fotovoltaici si prevede vengano prodotti in Italia nei prossimi anni? Tenendo presente che la vita media di un impianto fotovoltaico oscilla fra i 25 e i 30 anni, è chiaro che tutti gli impianti installati a partire dagli anni 2000, circa nel 2030, dovranno essere sostituiti e smaltiti. Oltre alla vita utile di un impianto, altri due fattori che influenzano direttamente la quantità di rifiuti generati nel tempo sono il numero di pannelli fotovoltaici installati annualmente e il peso della potenza fotovoltaica installata. Per quanto sia impossibile fare una stima reale, recenti studi scientifici indicano che vengono prodotti mediamente 80 kg di rifiuti per ogni kilowatt di potenza fotovoltaica installata.

(Potenza fotovoltaica installata in Italia dal 1985 al 2013, confrontata con la produzione mondiale. Fonte ENEA)

Partendo da ciò appena detto e sapendo -come visibile dal grafico- le quantità di impianti fotovoltaici installati in Italia dal 1985 ad oggi, si deducono le quantità di rifiuti generabili da qui al 2038.

(Previsione dei rifiuti fotovoltaici prodotti in Italia. Fonte ENEA)

A partire dal 2036 l'Italia avrà a che vedere con ben 1 milione di tonnellate di rifiuti fotovoltaici a fine vita. Questo dato, in linea con le previsioni mondiali che prevedono un ulteriore incremento del fotovoltaico dopo il 2030, spinge a domandarsi: quali saranno i processi di riciclo dei materiali utilizzati nei pannelli fotovoltaici? Quali sono le % di riciclaggio che si riusciranno a raggiungere? E quali saranno gli impatti sull'ambiente? 
Le ricerche in merito, che si approfondiranno prossimamente in un altro articolo dedicato solo alla materia "recupero dei rifiuti fotovoltaici", sono molto complesse. Problema fondamentale è limitare i costi dei processi inclusi nel recupero dei rifiuti -quali raccolta, trasporto, trattamento, dismissione – e ridurre al minimo gli impatti ambientali.

In ogni caso, bisogna stare tranquilli, perché si parla di quantità "piccole" di materiali pericolosi per la salute. Giusto per capire, per il milione di tonnellate di rifiuti previsti nel 2036 il contributo totale di piombo e cromo derivante non risulta superiore alle 10.000 tonnellate in Italia e 30.000 in Europa. Basti pensare che annualmente su mercato dell'UE vengono introdotte 800.000 tonnellate di batterie per auto, 190.000 tonnellate di batterie industriali e 160.000 tonnellate di pile portatili tutte contenti metalli pesanti come piombo, cromo, cadmio e mercurio, per farsi una scala di equivalenza circa la pericolosità dei rifiuti fotovoltaici.