Si los paneles solares producen tantos residuos tóxicos, ¿por qué se les considera energía limpia?

Michael Shellenberger: 23 de mayo de 2018

Bell Labs, 1954. Solar Panel Waste, 2014 BELL LABS & PV CYCLE

En los últimos años ha crecido la preocupación por lo que les pasa a los paneles solares al final de su vida útil. Consideremos las siguientes declaraciones:

El problema de la gestión de paneles solares "vendrá con toda su fuerza en dos o tres décadas y arruinará el medio ambiente" porque "es una gran cantidad de residuos y no son fáciles de reciclar".

"La realidad es que ahora hay un problema, y ​​solo contiunará haciéndose más grande, expandiéndose igual de rápido como la industria fotovoltaica lo hizo hace 10 años".

"Contrario a las suposiciones anteriores, los materiales contaminantes como el plomo o el cadmio (cancerígeno) pueden filtrarse casi por completo de los paneles solares durante un período de varios meses, por ejemplo, por el agua de lluvia".

¿Estas declaraciones fueron hechas por la derecha Heritage Foundation? ¿Negacionistas del calentamiento global financiados por Koch? ¿El consejo editorial del Wall Street Journal?

Ninguna de las anteriores. Por el contrario, las citas provienen de un alto funcionario de la energía solar de China, un veterano de 40 años de la industria solar de EE. UU. Y científicos del Instituto Alemán de la energía Fotovoltaica de Stuttgart.

Pocos son los periodistas ambientalistas dispuestos a informar sobre algo más que las buenas noticias de las energías renovables, así que se ha dejado a los científicos medioambientalistas y líderes de la industria solar hacer sonar las alarmas.

"He estado trabajando en energía solar desde 1976 y ahora es en parte culpa mía", dijo el veterano desarrollador solar a Solar Power World el año pasado. "He estado involucrado con millones de paneles solares, y ahora están envejeciendo".

El problema con los residuos solares

La Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA) en 2016 calculó que había alrededor de 250,000 toneladas métricas de residuos solares en el mundo a fines de ese año. IRENA proyectó que esta cantidad podría alcanzar los 78 millones de toneladas métricas para el año 2050.

Los paneles solares a menudo contienen plomo, cadmio y otros productos químicos tóxicos que no se pueden eliminar sin romper todo el panel. "Aproximadamente el 90% de la mayoría de los módulos fotovoltaicos están hechos de vidrio", señala el profesor de estudios ambientales del estado de San José, Dustin Mulvaney. "Sin embargo, este vidrio a menudo no se puede reciclar como vidrio flotado debido a las impurezas. Éstas comunes problemáticas impurezas en el vidrio incluyen plásticos, plomo, cadmio y antimonio ".

Investigadores del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) llevaron a cabo un estudio para que así las empresas estadounidenses planificaran el final de la vida útil, y concluyeron que no se recomienda el "vertido" de paneles solares en vertederos porque en caso de rotura de módulos, los materiales tóxicos se filtrarían hacia el suelo "por tanto" la eliminación es un problema importante".

California está en proceso de determinar cómo evitar que los paneles solares acaben en los vertedores al final de su vida, que es donde se encuentran actualmente.

El Departamento de Control de Sustancias Tóxicas de California (DTSC), que está implementando las nuevas reglamentaciones, celebró una reunión en agosto pasado con representantes de la industria solar y de residuos, para analizar cómo lidiar con el problema de los residuos solares. En la reunión, los representantes de la industria y del DTSC reconocieron lo difícil que sería determinar si un panel solar que se está gestionando se clasificaría como residuo peligroso o no.

El DTSC describió la construcción de una base de datos donde los paneles solares y su toxicidad podrían ser rastreados por sus números de modelo, pero no está claro que el DTSC lo haga.

"La teoría detrás de las regulaciones es hacer que [la eliminación] sea menos onerosa", explicó Rick Brausch de DTSC. "Ponerlo como desecho universal elimina el requisito de prueba".

El hecho de que el cadmio pueda escapar de los módulos solares por el agua de lluvia es una preocupación cada vez mayor para los medioambientalistas locales como Concerned Citizens of Fawn Lake en Virginia, donde se propone una granja solar de 6,350 acres para alimentar, en parte, los centros de datos de Microsoft.

"Estimamos que hay 100,000 libras de cadmio en los 1,8 millones de paneles", me dijo Sean Fogarty del grupo."La fuga de paneles rotos que fueron dañados durante eventos naturales (tormentas de granizo, tornados, huracanes, terremotos, etc.) y durante el desmantelamiento es una gran preocupación".

Hay un precedente en el mundo real para esta preocupación. Un tornado en 2015 rompió 200,000 módulos solares en la granja solar del sur de California Desert Sunlight.

"Cualquier módulo que se rompió en pequeños trozos de vidrio tuvo que ser barrido del suelo", explicó Mulvaney, "por lo que se mezclaron muchas piedras y tierra que no valdrían en las plantas de reciclaje que están diseñadas para recoger módulos. Éstos eran los módulos de cadmio que no pasaron las pruebas de residuos peligrosos, por lo que fueron tratados en una instalación de residuos peligrosos. Pero aproximadamente el 70 por ciento de los módulos fueron enviados al reciclaje, y los metales reciclados están hoy en los paneles nuevos".

Y cuando el huracán María azotó a Puerto Rico el pasado septiembre, el segundo parque solar más grande del país, responsable del 40 por ciento de la energía solar de la isla, perdió la mayoría de sus paneles.

Granja Solar destruida en Puerto Rico BOB MEINETZ

Muchos expertos instan el reciclaje obligatorio. El principal hallazgo promovido por IRENA en su informe de 2016 fue que, "si se inyecta completamente de nuevo en la economía, el valor del material recuperado [de los paneles solares usados] podría exceder los 15 mil millones de dólares para 2050".

Pero el estudio de IRENA no comparó el valor del material recuperado con el costo de los nuevos materiales y admitió que "estudios recientes coinciden en que la disponibilidad del material fotovoltaico no es una preocupación importante a corto plazo, pero los materiales críticos pueden imponer limitaciones a largo plazo".

Puede ser que sí, pero hoy el reciclaje cuesta más que el valor de los materiales recuperados, razón por la cual la mayoría de los paneles solares terminan en los vertederos. "La ausencia de metales / materiales valiosos produce pérdidas económicas", escribió un equipo de científicos en el International Journal of Photoenergy en su estudio sobre el reciclaje de paneles solares el año pasado, y "Los resultados son coherentes con la literatura".

Los expertos chinos y japoneses están de acuerdo. "Si una planta de reciclaje realiza cada paso del libro", dijo un experto chino al South China Morning Post, "sus productos pueden terminar siendo más caros que las nuevas materias primas".

Toshiba Environmental Solutions dijo a Nikkei Asian Review el año pasado que,

La baja demanda de chatarra y el alto costo de emplear trabajadores para desmontar los marcos de aluminio y otros componentes dificultan la creación de un negocio rentable a menos que las empresas de reciclaje puedan cobrar varias veces más que el objetivo fijado por el Ministerio de Medio Ambiente de Japón.

¿Pueden los productores solares asumir la responsabilidad?

En 2012, First Solar dejó de destinar una parte de sus ingresos a un fondo para la gestión de residuos a largo plazo. "Los clientes tienen la opción de utilizar nuestros servicios cuando los paneles llegan al final de la etapa de vida", dijo un vocero a Solar Power World. "Haremos el reciclaje, y pagarán el precio en ese momento".

O no lo harán. "O se vuelve barato o se hace obligatorio", Dijo Cara Libby de EPRI. "Pero he escuchado que tendrá que ser obligatorio porque nunca será barato".

En julio pasado, Washington se convirtió en el primer estado de EE. UU. En exigir a los fabricantes que venden paneles solares que tengan un plan de reciclaje. Pero la legislatura no exigió que los fabricantes paguen una tarifa por su eliminación. "El fabricante de paneles solares con sede en Washington Itek Energy ayudó con la escritura de la factura", señaló Solar Power World.

El problema de responsabilizar a los fabricantes del reciclaje o el almacenamiento a largo plazo de los paneles solares, dice el actuario de seguros Milliman, es que aumenta el riesgo de más fallas financieras como las que afligieron a la industria solar en la última década.

Cualquier mecanismo que financia el costo de reciclar módulos fotovoltaicos con los ingresos actuales no es sostenible. Este método aumenta la posibilidad de quiebra en el futuro al desplazar la mayor carga actual de costos "causados" hacia el futuro. Cuando el crecimiento se estabilice, los productores de energía fotovoltaica enfrentarán en un rápido aumento de los costes de reciclaje como porcentaje de los ingresos.

Desde 2016, Sungevity, Beamreach, Verengo Solar, SunEdison, Yingli Green Energy, Solar World y Suniva han quebrado.

El resultado de tales quiebras es que el coste de administrar o reciclar los residuos fotovoltaicos será acarreado por el público. "En caso de bancarrotas de empresas, los productores de módulos fotovoltaicos ya no contribuirían al costo de reciclaje de sus productos", señala Milliman, "lo que deja a los gobiernos decidir cómo lidiar con la limpieza".

Según los expertos, los gobiernos de los países pobres y aún en desarrollo a menudo no están preparados para hacer frente al flujo de residuos solares tóxicos. Investigadores alemanes del Instituto de Fotovoltaica de Stuttgart advirtieron que las naciones pobres y en vías de desarrollo corren un mayor riesgo de sufrir las consecuencias.

Maharashtra, India, 2014. DIPAK SHEELARE

Los peligros y riesgos de las toxinas en módulos fotovoltaicos parecen particularmente grandes en países donde no hay sistemas ordenados de gestión de residuos... Especialmente en países menos desarrollados en el llamado sur global, que están particularmente predestinados al uso de energía fotovoltaica debido a la alta radiación solar, parece muy problemático usar módulos que contengan contaminantes.

La actitud de algunos recicladores solares en China parece alimentar esta preocupación. "Un gerente de ventas de una empresa de reciclaje de energía solar", informó el South China Morning News, "no obstante, cree que podría haber una manera de deshacerse de la basura solar de China".

"Podemos venderlos a Oriente Medio... Nuestros clientes allí dejan muy claro que no quieren paneles perfectos o nuevos. Simplemente los quieren baratos... Allí, hay un montón de espacio para instalar una gran cantidad de paneles y así compensar su bajo rendimiento. Todos están felices con el resultado".

En otras palabras, hay empresas que pueden promocionarse como "recicladoras de paneles solares", pero que en cambio venden paneles a mercados secundarios en países con sistemas de eliminación de desechos menos desarrollados. En el pasado, las comunidades que vivían cerca de vertederos de residuos electrónicos en Ghana, Nigeria, Vietnam, Bangladesh, Pakistán e India han sido los principales destinos de residuos electrónicos.

Según un informe del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) de 2015, entre el 60 y el 90 por ciento de los desechos electrónicos se comercializan ilegalmente y se arrojan a las naciones pobres. Escribe el PNUMA:

Miles de toneladas de desechos electrónicos se declaran falsamente como bienes de segunda mano y se exportan de países desarrollados a países en desarrollo, incluidos los residuos de las baterías descritas falsamente como plásticos o metales mixtos y tubos de rayos catódicos y monitores de ordenadores considerados chatarra.

A diferencia de otras formas de residuos electrónicos importados, los paneles solares usados ​​pueden entrar en los países de forma legal antes de entrar en una cadena de residuos electrónicos. Como señala el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, "las lagunas en las directivas actuales de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RAEE) permiten la exportación de desechos electrónicos de países desarrollados a países en desarrollo (el 70% de los RAEE recolectados terminan en destinos no informados y en gran parte desconocidos) "

Un camino hacia adelante en los paneles solares

Tal vez el mayor problema con los paneles solares es que hay muchos, y eso no va a cambiar pronto, por una razón física básica: la luz del sol es diluida y difusa y por lo tanto requieren grandes colectores para capturar y convertir los rayos del sol en electricidad. Esas grandes áreas, a su vez, requieren en un orden de magnitud más materiales, ya sea las combinaciones tóxicas del actual vidrio, metales pesados ​​y elementos de tierras raras, o algún material nuevo en el futuro, que otras fuentes de energía.

La energía solar requiere 15 veces más materiales que la nuclear. EP

Todo ese residuo crea una gran cantidad de material que rastrear, lo que a su vez requiere respuestas coordinadas, superpuestas y diferentes a nivel internacional, nacional, estatal y local.

El nivel local es donde se lleva a cabo la acción para eliminar los desechos electrónicos y tóxicos, a menudo bajo los mandatos estatales. En el pasado, las diferentes leyes estatales han motivado al Congreso de los EE. UU. a establecer regulaciones nacionales. La industria a menudo prefiere cumplir con un solo estándar nacional en lugar de múltiples estándares estatales diferentes. Y como el problema del mercado secundario para los espectáculos solares, en última instancia, debe haber algún tipo de regulación internacional.

El primer paso es pagar una tarifa por la compra de paneles solares para asegurarse de que el coste de eliminar, reciclar o almacenar de manera segura los residuos de los paneles solares se internalice en el precio de éstos, y no se externalice a los futuros contribuyentes. Una solución obvia sería imponer una nueva tarifa a los paneles solares que entraría en un fondo federal de eliminación y desmantelamiento. En el futuro, los fondos se distribuirán a los gobiernos estatales y locales para que paguen por la eliminación y el reciclaje o el almacenamiento a largo plazo de los residuos de los paneles. La ventaja de este fondo sobre la responsabilidad externa hacia el productor es que aseguraría que los paneles solares se desmantelen, reciclen o almacenen de manera segura a largo plazo, incluso después de que los fabricantes solares quebrasen.

En segundo lugar, el gobierno federal debería alentar la aplicación de las leyes por parte de los ciudadanos para desmantelar, almacenar o reciclar los paneles solares para que no terminen en los vertederos. En la actualidad, los ciudadanos tienen derecho a entablar demandas contra agencias gubernamentales y corporaciones para obligarlas a cumplir con diversas leyes ambientales, incluidas aquellas que protegen al público de los residuos tóxicos. La energía solar no debería ser distinta. Dada la naturaleza descentralizada de la producción de energía solar y la falta de conocimientos técnicos a nivel local, es especialmente importante que toda la sociedad participe en la protección de la exposición a peligrosos tóxicos.

"Tenemos un proceso de aprobación del condado y del estado durante los próximos meses", me dijo Fogarty de Ciudadanos Preocupados de Fawn Lake, "pero ha quedado claro que las autoridades locales tienen muy pocos conocimientos técnica para analizar los impactos de una central solar gran grande".

La falta de experiencia técnica puede ser un problema cuando los desarrolladores solares como Sustainable Power Group, o sPower, afirman incorrectamente que el cadmio en sus paneles no es soluble en agua. Esa afirmación ha sido contradicha por los científicos de investigación de Stuttgart antes mencionados que descubrieron que el cadmio de los paneles solares "puede escapar casi por completo... durante un período de varios meses... por el agua de lluvia".

Tercero, la Alianza Global para la Gestión de Residuos del Programa Ambiental de las Naciones Unidas, como parte de su Centro Internacional de Asociación Ambiental, debería controlar más estrictamente los envíos de desechos electrónicos y animar a las naciones a importar paneles solares usados ​​en los mercados secundarios para imponer una tarifa que cubra el coste del reciclaje o su gestión a largo plazo. Tales fondos de reciclaje y gestión de residuos podría ayudar a los países a abordar sus otros problemas de desechos electrónicos, al tiempo que apoya el desarrollo de una nueva industria de alta tecnología en el reciclaje de paneles solares.

Nada de esto llegará de manera rápida o fácil, y algunos ejecutivos de la industria solar se resistirán a internalizar el coste de almacenar, o reciclar de forma segura, los residuos de los paneles solares, tal vez por comprensibles razones. Ellos verán que hay otros tipos de desechos electrónicos en el mundo. Pero es notable que algunas formas nuevas de desechos electrónicos, por ejemplo, smartphones como el iPhone, en muchos casos hayan reemplazado cosas como sistemas estéreo, dispositivos GPS y despertadores, y por lo tanto hayan reducido su contribución al flujo de desechos electrónicos. Y ninguna otra industria de la electrónica hace que el hecho de ser "limpios" sea su principal punto de venta.

Los sabios líderes de la industria solar pueden aprender del pasado y ser proactivos en la búsqueda de una regulación más estricta de acuerdo con la creciente evidencia científica de que los paneles solares presentan un riesgo de contaminación química tóxica. "Si los problemas de los residuos no se abordan preventivamente", advierte Mulvaney, "la industria corre el riesgo de repetir los desastrosos errores ambientales de la industria de la electrónica".

Si la industria responde con previsión, observa Mulvaney, podría terminar generando una innovación limpia que incluya "el desarrollo de módulos fotovoltaicos sin entradas de materiales peligrosos y metales raros reciclados". Y eso es algo que todos pueden potenciar.