L’obiettivo europeo di creare una catena del valore del fotovoltaico si scontra con l’ingente fabbisogno di materie prime del settore. Considerato il contesto di transizione energetica, il riciclo di materiali preziosi è di importanza strategica. Con questo obiettivo, il CEA ha sfruttato la sua esperienza tecnica per creare un processo innovativo per il riciclaggio dell’argento e del silicio alla fine del loro ciclo di vita.

“Il CEA ha svolto attività di ricerca e sviluppo per oltre 60 anni in un contesto di economia circolare, con il ciclo del combustibile nucleare che rientra in questa logica di circolarità”, ha dichiarato a pv magazine France Virginie Basini, responsabile del dipartimento di tecnologie sostenibili del CEA.

L’agenzia ha sviluppato un processo di riciclaggio innovativo per l’argento e il silicio, attingendo a tecniche inizialmente concepite per l’energia nucleare. Questo metodo prevede l’uso di un processo di delaminazione con anidride carbonica supercritica (CO2) per separare elementi critici, come l’argento e il rame, da una materia prima fondamentale come il silicio.

Il processo impiega la CO2 supercritica, che rappresenta uno stato dell’anidride carbonica con proprietà intermedie tra un liquido e un gas. Si ottiene quando la CO2 supera il suo punto critico a 31°C e 73,8 bar di pressione. In questo stato, la CO2 si infiltra nei solidi, in particolare nel polimero che incapsula le celle solari.

Quando i ricercatori effettuano la depressurizzazione, la CO2 all’interno del polimero incapsulante si trasforma nuovamente in uno stato gassoso, causando l’espansione del polimero e la formazione di schiuma. Questa deformazione determina la separazione dei diversi strati del modulo fotovoltaico, consentendone il recupero individuale.

L’argento rappresenta oltre il 30% del valore di un pannello.

“L’intera sfida del riciclaggio consiste nel garantire la massima purezza di questo materiale di alto valore per consentirne il riutilizzo”, ha affermato Basini. “Questo è anche il caso del silicio, la maggior parte del quale recuperato potrebbe essere indirizzato verso i settori del silicio ad alta purezza utilizzato nella microelettronica o nel fotovoltaico”. Anche il vetro, che rimane intatto dopo la delaminazione, può essere riciclato nel settore del vetro piano”.

Sebbene non esista un canale consolidato per il riutilizzo dei pannelli, si prevede una crescita significativa di tale utilizzo nel prossimo futuro. Nella regione di Auvergne Rhône-Alpes, un settore industriale emergente è stato creato da Solreed, un’azienda nata nel 2023 come spinoff della CEA. Questa startup è destinata a creare partenariati tra enti privati, pubblici e dell’ESS per guidare lo sviluppo di questo nuovo settore.