Gli impianti fotovoltaici producono elettricità pulita tramite la conversione diretta dell’energia solare. La “pulizia” dei sistemi fotovoltaici rimane tale se consideriamo l’intero ciclo dell’impianto, dall’estrazione dei materiali necessari alla sua produzione fino alla dismissione a fine vita? In termini di bilancio energetico, nel corso della sua vita operativa, l’impianto restituisce l’energia necessaria spesa per la sua produzione, manutenzione e smaltimento?
La valutazione del LCA (Life Cycle Assessment) per gli impianti fotovoltaici è un’analisi che permette di determinare l’impatto energetico-ambientale del dispositivo in questione, dalla sua nascita alla morte. E’ una metodologia riconosciuta internazionalmente e governata dalla serie di standard ISO 14040. Noti sono i progetti europei “ECLIPSE” e “SENSE” in materia fotovoltaico.
Il parametro riassuntivo del “tempo di ritorno energetico”, ovvero il numero di anni necessari affinché un sistema fotovoltaico eguagli la quantità di energia consumata nel suo intero ciclo di vita (energy pay-back time), ha valori che oscillano oggi tra 1,5 e 3,5 anni. Di conseguenza il consumo energetico associato alla loro produzione è stimabile tra 2.500 e 5.000 MJ di energia primaria per 1 mq di fotovoltaico in silicio cristallino. Tempi inferiori ad 1 anno come pay-back time, si riscontrano per le tecnologie più moderne ma meno diffuse come i film sottili in silicio amorfo o telluriuro di cadmio.
Secondo le stime dei progettisti e dei costruttori, la vita utile di un impianto fotovoltaico si aggira intorno ai 20-25 anni, comprese le dovute perdite minime di prestazione, appare chiara perciò, la risposta alle domande fatte in precedenza: l’impianto fotovoltaico impiega i primi due o tre anni della sua vita a “ripagare il debito” con il suo personale bilancio energetico e, successivamente, assicura almeno altri 25 anni di produzione di energia netta e pulita.
Se analizziamo nel dettaglio, il ciclo di vita di un impianto fotovoltaico, tramite la cosiddetta “contribution analysis”, notiamo che le fasi che richiedono maggiore energia risultano essere: la produzione del feedstock di silicio (che è il contributo più rilevante), la generazione dei lingotti e dei wafer in cella fotovoltaica e l’assemblaggio del modulo mediante laminazione. Inverter, cavi, supporti e fasi di trasporto, influiscono sul consumo energetico complessivo in modo minore, in molti casi quasi marginale.
Da non trascurare la parte finale del ciclo vitale dell’impianto, ovvero la dismissione. Da qualche anno, si stanno ormai moltiplicando le aziende che riciclano i moduli fotovoltaici, esigenza scaturita soprattutto dai vantaggi economici di recuperare il prezioso materiale, il ché contribuisce ad abbassare il fabbisogno energetico per produrre lo stesso impianto.
Possiamo così concludere che il fotovoltaico risulta essere una forma di produzione d’energia assolutamente pulita e rispettosa dell’ambiente.
Ing. Stefano Favale
Studio Tecnico Brera
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