Dal raggio solare alla corrente alternata

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1 Il Divulgatore n 3-4/2012 FOTOVOLTAICO Dal raggio solare alla corrente alternata L impiego del silicio nelle versioni monocristallino, policristallino e amorfo rappresenta la soluzione vincente anche per il futuro, nonostante l introduzione di nuove tecnologie. La vertiginosa crescita del mercato del fotovoltaico sta già portando a un generale abbassamento dei costi, che si accentuerà ulteriormente nel lungo periodo grazie alla rottamazione dei pannelli esausti. Leonardo Setti, Francesco Errani Università di Bologna, Dipartimento di Chimica Industriale e dei Materiali FROM SUN TO ALTERNATING CURRENT The use of silicon monocrystalline, polycrystalline and amorphous versions represents the successful solution also for the future, though new technologies have been introduced. The rapid increase of photovoltaic market is already leading to a general price reduction which will become more marked in the long future thanks to exhausted solar panels scrapping. Since photovoltaic modules are assimilated to electrical appliances scrapping, once exhausted they have to be recycled by the producing industries themselves. However, at present in Italy there are no industrial specific plants and the environment and economical sustainable process evaluations are still uncertain. The recovery of the rare elements contained in the panels will be a critical point in the next future. UNA SCOPERTA DEGNA DEL NOBEL Il processo di conversione dell energia solare in energia elettrica fu scoperto dal fisico Becquerel nel 1839: egli dimostrò che la luce poteva far emettere elettroni a una superficie metallica, producendo una debole corrente elettrica. Tuttavia si dovette attendere il 1905, quando Albert Einstein pubblicò la spiegazione teorica dell effetto fotoelettrico (di cui l effetto fotovoltaico è una particolare categoria) per poterne capire il meccanismo su cui si basa. L ipotesi alla base di tale scoperta, per la quale Einstein fu insignito del premio Nobel per la Fisica, era fondata sul fatto che i raggi luminosi trasportassero particelle, chiamate fotoni, la cui energia è direttamente proporzionale alla frequenza dell onda corrispondente. Secondo la teoria formulata da Einstein, incidendo sulla superficie di un corpo metallico, i fotoni cedono parte della propria energia agli elettroni liberi del conduttore e, se l energia è sufficiente, ne provocano l emissione. L effetto fotovoltaico è un effetto fotoelettrico in cui gli elettroni emessi sono raccolti in un circuito per produrre energia elettrica. È quindi il risultato di una sorta di carambola fisica in cui la quantità di elettroni liberati dipende sia dall energia dei fotoni - che colpendo la superficie metallica scalzano gli elettroni dal loro stato di equilibrio a uno stato conduttivo o mobile - sia dalla loro quantità legata all intensità della sorgente luminosa. Ogni qualvolta un fotone scalza un elettrone dal suo stato di equilibrio si genera quindi un elettrone libero (carica negativa) e una vacanza o buca (carica positiva). Questa separazione di carica genera la corrente elettrica cioè un flusso di elettroni in un verso e un flusso di lacune nel verso opposto che, attraverso un circuito elettrico, tendono a ricombinarsi per tornare all equilibrio di partenza. L effetto fotovoltaico è un processo fisico in grado di convertire l energia solare in energia elettrica (si veda alla pagina successiva) e il silicio metallico è il materiale più impiegato per produrre dispositivi utili a sfruttare tale effetto in quanto storicamente è quello più utilizzato per la realizzazione delle schede elettroniche. In origine le celle fotovoltaiche erano proprio realizzate utilizzando il silicio elettronico derivante dagli scarti dell industria elettronica. Oggi la produzione mondiale di moduli fotovoltaici al silicio è diventata talmente ampia che occorre produrre silicio metallico (ovvero silicio solare ) solo per questo settore specifico. La resa teorica massima Il vantaggio del silicio è quello di essere un elemento molto abbondante in natura: infatti è il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Per ottenere silicio con proprietà fotovoltaiche occorre tuttavia un processo di purificazione piuttosto energivoro che permette di ottenere cristalli singoli o monocristalli i quali attraverso un processo detto di melting vengono fusi e quindi fatti solidificare a contatto con un seme di cristallo. Durante la formazione e il raffreddamento si forma un lingotto cilindrico di monocristallo del diametro di cm e di una lunghezza fino a 200 cm, che viene

2 successivamente tagliato con speciali seghe a filo a formare fettine dette wafers con spessore di micrometri. I wafer hanno tipicamente dimensioni di 12x12 cm. Le celle vengono assemblate in modo da ottenere moduli fotovoltaici di circa mezzo metro quadrato di superficie. Su questa base la capacità di una superficie metallica di produrre energia elettrica è strettamente legata alla presenza di fotoni aventi energia utile per liberare gli elettroni e alla quantità di fotoni incidenti. Dall incrocio di tutti questi dati si può quindi calcolare la resa teorica massima di un dispositivo fotovoltaico. Per esempio, se consideriamo un dispositivo basato sul silicio irraggiato da luce solare, l energia massima disponibile per dare l effetto fotoelettrico è il 49,6% di tutta quella incidente sulla superficie, poiché circa il 20,2% dei fotoni non ha energia sufficiente per estrarre gli elettroni e circa il 30,2% di energia dei fotoni è in eccesso rispetto a quella minima necessaria per scalzare gli elettroni dal loro stato di equilibrio. L energia irradiata dal sole deriva da processi di fusione dell idrogeno contenuto e si propaga in modo simmetrico nello spazio fino a raggiungere la fascia esterna dell atmosfera con una potenza per unità di superficie pari a W/m2, detta costante solare. Una parte della radiazione solare viene quindi assorbita o diffusa dall atmosfera e in particolare dalla troposfera (i primi 15 chilometri sopra la superficie terrestre in cui sono condensati il 90% di tutti i gas) che ne modifica la potenza, tanto da considerare come valore medio della massima potenza incidente al suolo quello di W/m2. Silicio mono e poli cristallino o amorfo I dispositivi in silicio monocristallino sono caratterizzati da un elevato rendimento con efficienze fino al 18%. Si definisce rendimento o efficienza di un modulo fotovoltaico il rapporto espresso in percentuale tra energia captata e trasformata rispetto a quella totale incidente sulla superficie del modulo per cui tanto maggiore è l efficienza tanto minore è la superficie necessaria di pannello fotovoltaico per raggiungere un determinato livello di potenza elettrica. È quindi evidente che se il massimo rendimento del silicio si può stimare in 49,6%, allora il rendimento del dispositivo rispetto al suo potenziale massimo è già del 36%. Questo significa prevedere realisticamente di raddoppiare le attuali efficienze come sviluppo massimo di questa tecnologia per il futuro. In alternativa al silicio monocristallino, l industria fotovoltaica utilizza anche il silicio policristallino in cui i cristalli di silicio vengono aggregati tra loro con forme e orientamenti differenti. L affinamento del processo produttivo delle celle di silicio policristallino consente ormai di realizzare moduli con prestazioni di poco inferiori a quelle del silicio monocristallino (13-16%). Un importante quota di mercato è oggi coperta dal silicio amorfo in film sottile che viene prodotto mediante spruzzamento catodico di atomi di silicio su vetro o altre superfici rigide o flessibili. Questi moduli, oltre ad avere una buona versatilità per essere applicati su tutte le superfici, presentano un eccellente rendimento anche in caso d irraggiamento diffuso (cielo coperto, ecc.) a discapito di una minore efficienza rispetto alle precedenti tecnologie (4-8%). Questi moduli stanno trovando importanti applicazioni su vaste coperture non perfettamente orientate oppure su coperti aventi una bassa capacità di carico o in climi in cui l irraggiamento risulta prevalentemente diffuso come per esempio su superfici verticali (nota è la torre di Manchester alta 120 metri che è stata

3 recentemente coperta sui tre lati con oltre pannelli fotovoltaici in silicio a film sottile che forniscono il 30% del fabbisogno di energia elettrica dell edificio). Un mercato che va verso la maturità L industria fotovoltaica mondiale ha prodotto nel 2010 circa 20,5 GWp a fronte di una domanda di 18,2 GWp per un valore di 82 miliardi di dollari con una crescita del 139% rispetto al Il silicio detiene il 97,2% delle quote di mercato del fotovoltaico costituite per il 55,5% da silicio policristallino, 31% da silicio monocristallino e il 13,5% da silicio in film sottile. Il restante 2,8% è rappresentato dalle nuove tecnologie, che nelle previsioni del 2004 avrebbero dovuto avere una significativa espansione in quanto i costi del silicio sembravano essere limiti difficilmente superabili per raggiungere l obiettivo di scendere sotto i euro/kwp. Oggi l espansione esponenziale del mercato ha dimostrato che questa tecnologia si può considerare povera. Infatti non era assolutamente spiegabile, se non con gli scarsi volumi di produzione, la differenza di costo medio di 400 euro per produrre un kw di potenza meccanica con un automobile rispetto ai euro necessari per produrre un kw di potenza elettrica con un modulo fotovoltaico costruito nel Nel 2011, in Italia, si sono vendute circa 1,7 milioni di automobili con un calo dell 11% e circa 30 milioni di moduli fotovoltaici con un incremento del 100% con un fatturato per entrambi di circa 25 miliardi di euro. Questo è un segnale di un mercato fotovoltaico che sta diventando maturo; nei primi mesi del 2012 i costi dei moduli fotovoltaici di produzione orientale si stanno assestando tra i 470 euro e i 620 euro/kwp avvicinandosi così sempre più al costo reale di un dispositivo elettronico che al 95% è costituito da una buona finestra di alluminio e per il restante 5% da un silicio del tutto simile a quello presente nelle schede elettroniche di una qualsiasi automobile. Intorno al , cominceremo a rottamare i pannelli fotovoltaici esausti recuperando le finestre di alluminio al 100%, sostituendone le fettine di silicio e reimmettendole sul mercato a costi che saranno ancora inferiori rispetto a quelli attuali (si veda a pag. 34). Una tecnologia affidabile, tanto da essere garantita per almeno 25 anni e sulla quale il sistema bancario italiano fa addirittura riferimento per il rilascio del credito. Questo significa che il futuro del mercato fotovoltaico sarà basato sul silicio mentre le nuove tecnologie andranno a ricoprire quote di mercato importanti ma marginali. Installazione dell impianto Il sogno nel cassetto di ognuno di noi sarebbe quello di poter usufruire di un impianto fotovoltaico stand alone ovvero a isola per poterci staccare dalla rete elettrica di distribuzione e diventare autosufficienti. Questo sogno non solo è poco sostenibile ma non sfrutta appieno le potenzialità di un sistema a rete in cui si può scambiare energia attraverso i gestori della rete esattamente come già facciamo nella telefonia o nell utilizzo di internet. Nei prossimi anni andremo a impiantare sistemi di accumulo per l energia elettrica, al fine di poter accumulare l eccesso di energia elettrica che produrremo nelle ore di picco per poi ridistribuirla di notte. Si può realisticamente prevedere che tutti i piccoli impianti saranno dotati del proprio sistema di accumulo da 1 o 2 kw, che ridistribuirà la produzione di energia elettrica fotovoltaica durante le ore del giorno stabilizzando così la rete a bassa tensione. Ecco quindi che la rete elettrica diventerà una vera e propria rete di scambio, dove tutti noi piccoli

4 e medi produttori immetteremo, preleveremo e accumuleremo energia elettrica. In questo scenario un ruolo importantissimo lo ricopriranno le automobili elettriche, che saranno capisaldi delle future smart grids o reti elettriche intelligenti. Un impianto connesso alla rete a bassa tensione genera corrente alternata che, dopo essere passata attraverso l inverter, sostituisce l energia che sarebbe normalmente stata tratta dalla rete con energia pulita solare. Il sistema immette e vende energia in rete se produce più del fabbisogno dell utenza, oppure trae energia dalla rete quando il fabbisogno eccede la produzione o durante la notte. Inverter fotovoltaico L inverter ha la funzione di convertire la corrente continua prodotta dai moduli fotovoltaici in corrente alternata per alimentare le utenze private o da immettere nella rete elettrica. Gli inverter specifici per gli impianti fotovoltaici sono caratterizzati da particolari controller, software e hardware, dedicati all estrazione della massima potenza dai pannelli in qualsiasi condizione meteorologica. In tempo reale riescono a inseguire il punto di potenza massima del pannello (MPPT: Maximum Power Point Tracker) ossia un punto di lavoro nelle curve caratteristiche di tensione vs corrente del modulo fotovoltaico dove è possibile avere il massimo rendimento del modulo stesso. Tale punto non è fisso ma variabile in funzione del livello di radiazione solare che investe le celle fotovoltaiche, pertanto un buon inverter deve seguire l MPPT in modo da estrarre sempre la massima potenza. Particolarmente importante è la velocità con cui l inverter segue il punto di massimo rendimento. Quasi tutti quelli commercialmente disponibili riescono a ottenere una precisione del 99,0-99,6% sull individuazione dell MPPT, tuttavia solo pochi riescono a unire precisione e velocità. Esistono inverter fotovoltaici dotati di stadi di potenza modulari, di cui alcuni sono dotati di un MPPT per ogni stadio di potenza. In tal modo si lascia all ingegneria di sistema la libertà di configurare un funzionamento master/slave oppure a MPPT indipendenti. L utilizzo di MPPT indipendenti fornisce un vantaggio oggettivo in condizioni di irraggiamento non uniforme dei pannelli. Infatti spesso la superficie dei pannelli solari risulta esposta al sole in modo difforme su tutto l impianto fotovoltaico. In questo caso l utilizzo di un solo MPPT porterebbe l inverter a lavorare fuori dal punto di massima potenza con riduzione della produzione totale di energia elettrica. Gli inverter possono essere trifase o monofase in funzione della potenza installata. La connessione avviene in bassa tensione monofase per potenze nominali d impianto inferiori a 6 kw e in bassa tensione trifase fino a una potenza di 50 kw. Per potenze superiori gli impianti vengono generalmente allacciati in media tensione attraverso l interposizione di un trasformatore.

5 Contatori I soggetti responsabili degli impianti di potenza nominale non superiore a 20 kw e i soggetti responsabili degli impianti, entrati in esercizio in data successiva al 31 dicembre 2007, di potenza nominale superiore a 20 kw e non superiore a 200 kw possono avvalersi del servizio di scambio sul posto stipulando una convenzione con il GSE. Per riuscire a contabilizzare l energia prodotta e scambiata, sono di solito presenti due contatori: - un contatore bidirezionale, che misura l energia assorbita dalle utenze e l energia che dall impianto fluisce verso la rete; - un contatore monodirezionale, che contabilizza la totale energia fotovoltaica prodotta e incentivata dal GSE. Orientazione dell impianto Per ottimizzare la conversione di energia solare in elettricità occorre orientare al meglio i pannelli fotovoltaici: - in senso longitudinale, in cui l orientamento migliore è quello verso il Sud geografico, per rendere massimo, in questo modo, il numero delle ore di esposizione; - in senso verticale (tilt), per il quale l inclinazione migliore, alle nostre latitudini, prevede un angolo di 33 rispetto al piano orizzontale. Questi parametri vengono poi ottimizzati in base agli eventuali ostacoli presenti intorno all impianto. Strutture di sostegno Una corretta progettazione dell impianto prevede la scelta di un adeguata tipologia di struttura di sostegno in modo da garantire il livello di integrazione architettonica desiderato. Per realizzare la completa integrazione si può ricorrere a sistemi di rivestimento continuo (curtain wall) posizionati su falde inclinate in sostituzione del manto di rivestimento esterno. Tale soluzione prevede strutture metalliche a montanti e traversi con costi intorno a /kwp oppure il ricorso a moduli specifici in sostituzione degli elementi in laterizio (es. componenti integrati modulo più tegola). Con costi più limitati ( /kwp) è possibile adottare appositi sistemi di aggancio e staffatura per sostituire o sovrapporre i moduli al manto di copertura. In presenza di coperture inclinate in lamiera aggraffata è possibile impiegare elementi su cui viene incollato un modulo in silicio amorfo, leggero e flessibile. Questi moduli possono essere utilizzati anche in sistemi multistrato a guaina che forniscono un integrazione architettonica completa con funzione di impermeabilizzazione e coibentazione. Se non è possibile o richiesto un risultato estetico di livello elevato la soluzione più diffusa ed economica prevede il fissaggio dei moduli a strutture di supporto metalliche o sagomate in PVC posizionate a piacimento di solito su superfici piane.

6 QUALE DESTINO DOPO IL FINE VITA? Assimilati ai rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche, i moduli fotovoltaici dovranno essere riciclati a fine vita a cura delle medesime aziende produttrici. In Italia, peraltro, non esistono a tutt oggi impianti industriali dedicati e le valutazioni di sostenibilità ambientale ed economica del processo sono ancora incerte. Il recupero degli elementi rari contenuti nei pannelli diventerà nel prossimo futuro un aspetto cruciale. Fabrizio Passarini Università di Bologna, Dipartimento di Chimica Industriale e dei Materiali CIrI Energia e ambiente Una delle novità stabilite dal Quarto Conto Energia, emanato nel maggio 2011 dal Ministero dello Sviluppo Economico di concerto con il Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, è l obbligo di trasmettere al GSE, per gli impianti che entrano in esercizio dopo il 30 giugno 2012, un 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 (art. 11, comma 6.a). Questo significa che le aziende produttrici dovranno obbligatoriamente farsi carico del fine vita dei pannelli, nell ottica, ormai acquisita anche in Italia, di una responsabilità del produttore che viene estesa fino a quando il bene diviene rifiuto e deve essere correttamente riciclato, recuperato o smaltito (come da D.Lgs. 205 del 3 dicembre 2010 che recepisce l ultima direttiva europea sui rifiuti, Dir. 2008/98/ Ce). Inoltre la revisione della Direttiva Raee (Rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche) attualmente in corso presso il Parlamento Europeo, prevede che anche gli impianti fotovoltaici rientrino nell ambito di applicazione della Direttiva stessa, inserendoli nella categoria 4, assieme alle apparecchiature di consumo. Questo rafforza l obbligo di raccoglierli e recuperarli, così come è già ora previsto per i comuni apparecchi domestici. La durata di un pannello, funzionante con buone prestazioni, viene generalmente garantita oltre i 25 anni. Nonostante in Italia si sia registrata solo negli ultimi anni un impennata nell installazione di moduli fotovoltaici, a seguito degli incentivi governativi, a metà dello scorso anno si stimava che vi fossero circa 50 mila moduli fotovoltaici in attesa di essere smaltiti (considerando anche quelli difettosi o danneggiati), equivalenti a circa un migliaio di tonnellate. Questo dato è sicuramente degno di rilievo, ma va considerato che i pannelli fotovoltaici attualmente in esercizio superano i 50 milioni, per cui non si può che prevedere un enorme richiesta nei prossimi anni. Eppure, su scala industriale, attualmente in Italia è realizzabile il riciclo delle sole componenti metalliche e del vetro, mentre la cella fotovoltaica deve essere inviata all estero, essendo attualmente il Paese privo di simili impianti. Sistemi e consorzi per la raccolta e il recupero In Europa, nel 2007, si è costituita l associazione PV Cycle, allo scopo di creare un sistema di raccolta e riciclaggio dei moduli fotovoltaici nel continente. Tale associazione, che rappresenta più del 90% del mercato europeo in questo settore, ha stimato una quantità di moduli fotovoltaici raccolti nel solo primo trimestre 2012 pari a tonnellate (contro le tonnellate dell intero 2011), provenienti prevalentemente da Germania, Italia e Spagna, attualmente i mercati del fotovoltaico più grandi d Europa. In Italia si è dato recentemente risalto (ottobre 2011) a un iniziativa ufficiale riguardante la nascita di una filiera nazionale per la raccolta, il riciclo e lo smaltimento dei pannelli fotovoltaici, mediante un accordo di programma tra Cobat (Consorzio nazionale raccolta e riciclo batterie al piombo) e il Comitato Ifi (Industrie Fotovoltaiche Italiane). Questo sistema di gestione dei pannelli fotovoltaici esausti prevede una mappatura georeferenziata di tutti gli impianti installati a livello nazionale e l implementazione di una banca dati centralizzata quale sistema di tracciabilità dei moduli a fine vita. L accordo prevede, inoltre, l istituzione di un tavolo tecnico che analizzi le tecnologie di trattamento e riciclo per moduli fotovoltaici a fine vita esistenti sul mercato e realizzi uno studio di fattibilità per un impianto pilota, in vista di un futuro impianto nazionale. Un altra iniziativa sorta recentemente è quella organizzata da Ecolight, consorzio nazionale per la gestione dei rifiuti elettrici ed elettronici, che alla fiera Ecomondo 2011 ha comunicato il suo sistema integrato, comprensivo del ritiro dei pannelli solari rotti e vecchi in tutto il territorio nazionale e del loro corretto trattamento con il recupero e il riciclaggio delle materie prime e seconde contenute nei pannelli solari e lo smaltimento delle sostanze non riutilizzabili. Sempre nell ambito dei consorzi legati alla gestione rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche, ora che, come detto, i pannelli fotovoltaici sembrano destinati a entrare a tutti gli effetti in questa categoria, anche Remedia si è messa in evidenza con recenti iniziative. Tecnologie di riciclo Per quanto riguarda i moduli in silicio cristallino, che rappresentano la tecnologia di moduli fotovoltaici più diffusa, il processo di riciclo non si differenzia per i pannelli fotovoltaici mono o multi-cristallini: esso prevede che la struttura in alluminio e le scatole di giunzione vengano smontate manualmente all inizio del processo. Dopodiché, nella modalità di recupero più semplice, applicabile anche per i moduli in silicio amorfo, il modulo può essere frantumato in un mulino in modo da separare le singole frazioni vetro, plastiche, metalli). È possibile recuperare agevolmente circa l 85% in peso del materiale in ingresso e il vetro misto estratto viene subito accettato dall industria per essere inserito nelle fibre di vetro o in altri isolanti termici. Questo processo viene compiuto dai riciclatori di vetri piani, poiché morfologia e composizione del modulo fotovoltaico sono simili a quelle dei vetri utilizzati nell edilizia e nelle automobili. Un processo di trattamento più sofisticato prevede una pirolisi (ovvero un riscaldamento a circa 500 C in assenza di ossigeno) che consente di far evaporare lo strato di etilenvinilacetato (EVA) e di recuperare i wafer di silicio dai moduli.

7 Più delicato il processo di riciclo per moduli a film sottile non a base di silicio, spesso tossici anche per inalazione delle polveri, che impiegano il telloluro di cadmio (CdTe), oppure rame-indio-gallio-diselenio (cosiddette celle fotovoltaiche Cigs). In questi casi il riciclaggio diventa particolarmente importante anche per l elevato costo delle materie prime, specialmente degli elementi più rari (in particolare, indio e tellurio). Le uniche compagnie europee che compiono un recupero di tali moduli sono situate in Germania e dispongono di tecnologie in parte differenti. In un caso il processo avviene mediante una separazione delle diverse frazioni, dopo frantumazione del modulo, fino a recuperare il 95% del materiale semiconduttore contenuto. Negli altri casi si effettua un trattamento chimico per immersione in acido, volto a separare i materiali (in particolare quelli metallici, più preziosi), per poterli poi recuperare successivamente in linee di riciclo dedicate. Alcuni altri processi, basati su tecnologie termomeccaniche e chimiche, sono segnalati attualmente solo a una fase di ricerca in laboratorio. Valutazioni di sostenibilità Un aspetto già sottolineato è che in Italia iniziano a vedersi solo in tempi molto recenti i primi tentativi di costituire filiere per la raccolta e il recupero dei pannelli fotovoltaici, mentre non sono ancora presenti impianti industriali dedicati al loro riciclaggio. Perché questo sviluppo sia possibile, è importante considerare se questi processi possano essere sostenibili, sia da un punto di vista ambientale, sia da un punto di vista economico. Non di rado, infatti, si sente contestare che gli impianti avrebbero un rilevante impatto sull ambiente, superiore a quello che riuscirebbero ad evitare grazie alla produzione di energia senza consumo di combustibili fossili. Mentre però sul cosiddetto payback time energetico (ovvero il tempo impiegato dal modulo per restituire l energia utilizzata per produrlo), si è arrivati ormai a una stima consolidata, che dimostra il significativo vantaggio ottenibile dall uso dei sistemi fotovoltaici (anche se ovviamente l entità dipende dal sito in cui viene installato il pannello), riguardo allo smaltimento finale ci sono ancora considerazioni contrastanti. Per quanto riguarda gli aspetti ambientali, già un progetto europeo finanziato dal V Programma Quadro e conclusosi nel 2006, denominato Sense (in italiano Valutazione di sostenibilità di sistemi a energia solare ), illustrava la fattibilità di un riciclo dei moduli fotovoltaici e, con una valutazione degli impatti sull intero ciclo di vita, mostrava il contributo marginale del processo di riciclaggio rispetto ai benefici ambientali derivanti dall impiego di questi sistemi. Invece la sostenibilità di tipo economico di questi processi è ancora oggetto di discussione; non a caso sono ancora molto poco diffusi gli esempi di riciclaggio su scala industriale. Tuttavia bisogna considerare che in futuro, come già ricordato, vi sarà senza dubbio un enorme incremento nella domanda di riciclo e recupero dei pannelli, in conseguenza della crescita nelle installazioni che si sono avute negli ultimi anni (in altri paesi europei prima che in Italia). Proprio le dimensioni di una tale richiesta di mercato potranno indubbiamente incoraggiare la nascita di filiere dedicate al trattamento e al recupero dei materiali da reimpiegare in nuovi processi produttivi. Inoltre gli incentivi derivanti dall applicazione del principio della responsabilità estesa del produttore, sopra richiamato, consentiranno di bilanciare, almeno in parte, i costi di trattamento e di ottenere margini di guadagno più elevati alle imprese che si dedicheranno all implementazione di questi processi. Infine, fattore più difficile da stimare ma facile da prevedere, il recupero degli elementi rari presenti nei moduli diventerà una questione cruciale nel prossimo futuro. L Europa sta vivendo con particolare preoccupazione l evoluzione dei mercati riguardanti i cosiddetti minerali critici, il cui approvvigionamento è sempre più limitato e il cui valore è sempre più elevato, a motivo della forte diminuzione nelle esportazioni da parte dei Paesi produttori (in primo luogo la Cina, che ne abbisogna per la propria industria dell alta tecnologia). Il futuro, necessariamente, si giocherà moltissimo sulla capacità delle filiere produttive europee di limitare l uso di questi materiali nei beni di consumo e di recuperarne le maggiori quantità dai rifiuti, in particolare quelli di apparecchiature elettriche ed elettroniche. Per questo motivo i riciclatori potranno verosimilmente godere di un sempre maggiore guadagno derivante dalla rivendita dei diversi materiali recuperati.

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