Un gruppo di ricercatori europei sta sviluppando tecnologie e processi per riutilizzare i pannelli solari fotovoltaici e le batterie dei veicoli elettrici a fine vita come soluzioni energetiche distribuite economiche in diversi ambiti. Il primo riguarda l’agrivoltaico, con un progetto dedicato a un’azienda agricola di medie dimensioni in Belgio. Il secondo prevede l’installazione in Germania di piccoli sistemi fotovoltaici semi-mobili progettati per le abitazioni e un sistema energetico per una scuola di Bruxelles, utilizzando pannelli solari e batterie per veicoli elettrici riutilizzati in modo da ridurre i costi. Il terzo, infine, si concentra sul recupero delle materie prime critiche dai pannelli fotovoltaici e dalle batterie che non possono essere riutilizzati.
Il nome completo del progetto, abbreviato in Solmate, sta a indicare proprio questo concetto: “Riutilizzo di pannelli solari fotovoltaici e batterie EV per soluzioni energetiche decentralizzate a basso costo – e riciclo efficace di materie prime critiche dai loro prodotti end of life”. Pannelli fotovoltaici e batterie elettriche riutilizzati sono soluzioni energetiche distribuite e sostenibili, accessibili e a ridotto impatto ambientale, nel rispetto dei principi contenuti nella direttiva quadro sui rifiuti dell’Unione Europea, che promuove il riutilizzo come opzione che viene prima del riciclo nella cosiddetta gerarchia dei rifiuti.
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Un progetto finanziato dall’Unione Europea
Il progetto quadriennale, avviato nel gennaio del 2024, vuole creare una catena del valore su scala industriale che comprenda la raccolta, la logistica, la classificazione, la selezione e il riutilizzo delle batterie elettriche e dei pannelli fotovoltaici in funzione, oltre a cercare di rendere più efficiente e di qualità superiore il processo di riciclo delle materie prime critiche dai pannelli e dalle batterie non più riutilizzabili. L’obiettivo è ottimizzare e ridurre i costi di processi quali lo smontaggio, la selezione, la certificazione, i test, il reimpiego e la garanzia delle batterie EV. Un’altra area di ricerca è il miglioramento delle fasi di processo relative alla selezione e alla purificazione del vetro recuperato dalle linee di riciclo dei pannelli fotovoltaici.
Dall’Unione Europa arrivano i finanziamenti: 6,1 milioni di euro provenienti dall’iniziativa Horizon. Il progetto Solmate riunisce un ampio consorzio internazionale guidato dal centro di ricerca belga VITO. Tra i partner figurano istituzioni e aziende di Belgio, Francia, Germania, Spagna, Italia e Lussemburgo, tra cui nomi noti come CEA, Tecnalia, KU Leuven e Engie Laborelec. I prototipi per i tre differenti casi studio, invece, sono stati sviluppati in collaborazione con l’agenzia ambientale francese Soren. I ricercatori coinvolti in Solmate hanno già completato l’analisi e la valutazione di 122 moduli fotovoltaici su 220 e utilizzato strumenti avanzati come la fotogrammetria e la georeferenziazione per acquisire immagini aeree e dati dettagliati. Le simulazioni sui test automatizzati dei pannelli fotovoltaici hanno dimostrato risultati promettenti, con prestazioni superiori rispetto ai metodi manuali, riducendo così tempi e costi.
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Una convergenza sempre più stretta tra tecnologie
L’importanza del progetto, tuttavia, va oltre i risultati raggiunti nelle varie applicazioni. Tocca, infatti, un tema centrale nell’economia circolare dei prossimi anni: la convergenza che si verrà a creare tra le diverse tecnologie e, dunque, diversi settori economici, influenzando direttamente la successiva fase di riutilizzo e riciclo. Pannelli solari e batterie elettriche non sono soltanto due tecnologie per la decarbonizzazione e l’elettrificazione, ma rappresentano, infatti, due facce della stessa medaglia.
A causa della non programmabilità delle fonti rinnovabili, l’energia prodotta dai moduli fotovoltaici non sempre può essere inviata alla rete elettrica e perciò deve essere immagazzinata nelle batterie. Allo stesso tempo, le batterie per essere sostenibili devono essere alimentate da energia pulita proveniente da fonti rinnovabili e non fossili. In sostanza, più campi fotovoltaici significherà più batterie e più batterie avranno bisogno di più energia prodotta dai pannelli solari. Un caso emblematico sono proprio le abitazioni private, dove le batterie serviranno ad accumulare l’energia prodotta in certi momenti della giornata per usarla quando non ci sarà disponibilità.
Mentre la convergenza è già una realtà ormai diffusa nell’agrivoltaico, in cui gli impianti fotovoltaici sono impiegati nei terreni agricoli, con lo scopo di integrare energia e agricoltura, ad esempio per favorire la crescita di colture sottostanti ai pannelli solari che richiedono poca luce per la sua azione di filtraggio rispetto alla radiazione solare, l’innovazione va ancora oltre, integrando addirittura energia rinnovabile e batterie di auto elettriche, come sta accadendo nei casi di vehicle to grid, in cui sta investendo anche l’Italia.
Si tratta, quest’ultima, di una tecnologia in cui, quando non sono in uso, le automobili elettriche possono essere collegate a una colonnina di ricarica appropriata per ricevere o cedere energia alla rete elettrica nazionale. Anche in questo caso, c’è uno stretto legame con il fotovoltaico: la non programmabilità di questa fonte di energia renderà sempre più necessario intervenire per stabilizzare la rete per far fronte a picchi di domanda oppure cali nella produzione, che non sarà più costante come nel mondo che abbiamo conosciuto basato su centrali elettriche alimentate a gas.
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