La produzione di celle solari può consentire un risparmio idrico fino all’80%.

Gli scienziati dell'Università tecnica di Berlino, della Rena Technologies, dell'Istituto Fraunhofer per la fisica delle costruzioni IBP e dell'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare ISE hanno sviluppato un modello completo del flusso d'acqua all'interno di una fabbrica di celle solari da 5 gigawatt. Hanno testato l’implementazione di due diverse strategie per l’uso circolare dell’acqua. La scoperta rivela che con le tecnologie di produzione odierne è tecnicamente possibile ottenere fino al 79% di risparmio idrico e fino all’84% di riduzione delle acque reflue nella produzione di celle solari. Ciò consente la costruzione di nuove fabbriche di celle solari in luoghi con minore disponibilità di acqua.

Il team di ricerca ha analizzato i flussi di acqua, acque reflue e materiali per la produzione di celle solari PERC da 5 gigawatt. I loro risultati sono vantaggiosi anche per le fabbriche in cui vengono prodotte celle solari a eterogiunzione o TOPCon o dove vengono riattrezzate per la produzione, poiché i flussi di acque reflue per questi tipi di celle sono molto simili. Come spiega Peter Brailovsky del Fraunhofer ISE: "Abbiamo analizzato diverse possibilità di risparmio idrico e di ritrattamento sulla base di questo modello di produzione. Possiamo consigliare due approcci: il riutilizzo delle acque reflue leggermente contaminate (LCR) e il 'Minimal Liquid Discharge' (MLD), che prevede il riutilizzo alcune sostanze residue."

Risparmio idrico nella produzione di celle solari senza costi aggiuntivi

"I risultati mostrano che con lo scenario MLD è possibile risparmiare fino all'80% della domanda di acqua dolce e delle acque reflue nella fabbrica di celle solari", afferma Jascha Reich, scienziato dell'Università Tecnica di Berlino, "Se l'approccio LCR viene applicato, possiamo ottenere un risparmio fino al 40%”. Allo stesso tempo, l’attuazione di queste misure di risparmio non imporrebbe costi aggiuntivi sulla produzione, ma comporterebbe piuttosto un leggero risparmio sui costi. Un ciclo idrico chiuso può ridurre significativamente il rischio di chiusura di una fabbrica a causa della carenza d’acqua, come durante le ondate di caldo estate, che potrebbe costare fino a 1,9 milioni di euro di spese settimanali.

Secondo gli scienziati, le celle solari sono già un prodotto molto sostenibile. Quando incorporato in un modulo fotovoltaico, l'energia utilizzata per la sua fabbricazione viene ammortizzata in pochissimo tempo. Nel caso degli impianti fotovoltaici in Europa centrale, ciò avviene generalmente entro 1,3 anni. "Ma non dobbiamo riposare sugli allori", afferma Jochen Rentsch, responsabile del trasferimento tecnologico nel campo del fotovoltaico presso Fraunhofer ISE, "Come ovunque nel settore manifatturiero, anche il fotovoltaico dovrebbe diventare parte di un'economia circolare."

I progressi nel risparmio idrico nella produzione di celle solari non solo rendono il processo di produzione più sostenibile, ma aumentano anche la fattibilità della creazione di fabbriche in regioni con risorse idriche limitate. Una volta prodotte queste celle solari altamente efficienti, il prossimo passo cruciale è immagazzinare in modo efficace l'energia solare generata per garantire un'alimentazione elettrica costante e affidabile.

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