A Califórnia tem sido pioneira na implantação de energia solar instalada em telhados, construindo o maior mercado solar dos EUA. Mais de 20 anos e 1,3 milhões de instalações, a conta está chegando.
A partir de 2006, o Estado, focado em incentivar as pessoas a utilizar a energia solar, deu subsídios aos proprietários que instalaram painéis fotovoltaicos, mas não tinham um plano abrangente para eliminá-los. Agora, os painéis utilizados nesses programas estão chegando ao fim da sua vida útil de 25 a 30 anos.
Muitos painéis já estão sendo dispostos em aterros sanitários, onde, em alguns casos, podem potencialmente contaminar águas subterrâneas com metais pesados tóxicos, como chumbo, selênio e cádmio.
Sam Vanderhoof, especialista do setor solar e executivo-chefe da Recycle PV Solar, diz que apenas 1 em cada 10 painéis são realmente reciclados, de acordo com estimativas extraídas de dados da Agência Internacional de Energia Renovável sobre painéis desativados.
O desafio iminente sobre como lidar com caminhões carregados de resíduos, alguns deles contaminados, ilustra como a política ambiental de ponta pode criar problemas imprevistos no caminho.
“A indústria deveria ser verde”, disse Vanderhoof. “Mas, na realidade, é tudo sobre o dinheiro.”
A Califórnia adotou cedo a energia solar. Pequenos descontos governamentais fizeram baixar o preço dos painéis solares ou incentivar sua adoção até 2006, quando a Comissão de Serviços Públicos da Califórnia formou a Iniciativa Solar da Califórnia. Isso concedeu US$ 3,3 bilhões em subsídios para a instalação de painéis solares em telhados.
A medida excedeu suas metas, reduzindo o preço dos painéis solares e aumentando a participação da eletricidade do estado produzida pelo sol. Por causa disso e de outras medidas, como exigências de que as concessionárias comprem uma parte de sua eletricidade a partir de fontes renováveis, a energia solar agora representa 15% da energia do Estado.
Mas, à medida que a Califórnia avançava em seu programa de energia renovável, concentrando-se em descontos e – mais recentemente – uma proposta de imposto solar, as questões sobre como lidar com o lixo que se acumularia anos depois nunca foram totalmente abordadas. Agora, tanto os reguladores quanto os fabricantes de painéis estão percebendo que não têm capacidade para lidar com o que vem a seguir.
“Esse resíduo tem chegado mais cedo do que esperávamos e será uma enorme quantidade de lixo”, disse Serasu Duran, professor assistente da Escola de Negócios Haskayne da Universidade de Calgary, no Canadá. “Mas, embora todo o foco tenha sido na construção dessa capacidade renovável, não foi considerado o fim da vida dessas tecnologias.”
Duran, co-autor de um recente artigo na Harvard Business Review, observou que a “capacidade do setor está despreparada para o dilúvio de resíduos que provavelmente virá”.
Não é só um problema na Califórnia, mas também em todo o país. Um novo projeto solar foi instalado a cada 60 segundos em 2021, de acordo com uma ficha técnica publicada pela Solar Energy Industries Assn., e a indústria solar deve quadruplicar de tamanho entre 2020 e 2030.
Embora 80% de um painel fotovoltaico típico seja feito de materiais recicláveis, desmontá-los e recuperar o vidro, prata e silício é extremamente difícil.
“Não há dúvida de que haverá um aumento nos painéis solares entrando no fluxo de resíduos na próxima década ou: , disse AJ Orben, vice-presidente da We Recycle Solar, uma empresa sediada em Phoenix que quebra painéis e extrai os metais valiosos ao descartar elementos tóxicos. “Isso nunca foi uma pergunta.”
A grande maioria dos negócios da We Recycle Solar vem da Califórnia, mas a empresa não tem instalações no estado. Em vez disso, os painéis são transportados para um local em Yuma, Ariz. Isso porque o rigoroso sistema de autorização da Califórnia para materiais tóxicos torna extremamente difícil se instalar na loja, disse Orben.
Reciclar painéis solares não é um processo simples. Equipamentos altamente especializados e trabalhadores são necessários para separar a estrutura de alumínio e a caixa de junção do painel sem quebrá-la em cacos de vidro. Fornos especializados para aquecer painéis para recuperar silício. Na maioria dos estados, os painéis são classificados como materiais perigosos, que exigem restrições na embalagem, transporte e armazenamento. (A grande maioria das instalações solares residenciais nos EUA são painéis de silício cristalinos, que podem conter chumbo, embora seja menos prevalente em painéis mais novos. Painéis solares de filme fino, que contêm cádmio e selênio, são usados principalmente em aplicações de nível de utilidade.)
Orben disse que a economia do processo não é um caso convincente para reciclagem.
Apenas US$ 2 a US$ 4 em materiais são recuperados de cada painel. A maioria dos custos de processamento estão vinculados à mão-de-obra, e Orben disse que mesmo os painéis de reciclagem em escala não seriam mais econômicos.
A maioria das pesquisas em painéis fotovoltaicos está focada na recuperação do silício de grau solar para tornar a reciclagem economicamente viável.
Isso distorce os incentivos econômicos contra a reciclagem. O Laboratório Nacional de Energia Renovável estimou que custa cerca de US$ 20 a US$ 30 para reciclar um painel contra US$ 1 a US$ 2 para enviá-lo para um aterro sanitário.
A maioria dos especialistas assume que é onde a maioria dos painéis estão terminando agora. Natalie Click, doutoranda em ciência dos materiais na Universidade do Arizona, disse que não há sistema uniforme “para rastrear para onde todos esses painéis desativados estão indo”.
O Departamento de Substâncias Tóxicas da Califórnia coletou seus primeiros dados em painéis reciclados por manipuladores universais de resíduos em 2021. Para os manipuladores que aceitaram mais de 200 libras ou geraram mais de 10.000 libras de painéis, o DTSC contou 335 painéis aceitos para reciclagem, disse Sanford Nax, porta-voz da agência.
O departamento espera que o número de painéis solares instalados na próxima década exceda centenas de milhões apenas na Califórnia, e que a reciclagem se torne ainda mais crucial à medida que painéis mais baratos com prazos de vida mais curtos se tornarem mais populares.
A falta de conscientização dos consumidores sobre a toxicidade dos materiais em alguns painéis e como descartá-los faz parte do problema, disseram especialistas.
“Há uma lacuna de informação, há uma lacuna tecnológica, e há uma lacuna financeira em que estamos trabalhando”, disse Amanda Bybee, co-fundadora do SolarRecycle.org, um site que visa ajudar as pessoas a entender como reciclar painéis solares e como o processo funciona.
No ano passado, entrou em vigor uma nova regulamentação do DTSC que reclassificou os painéis, mudando a forma como eles podem ser coletados e transportados. Anteriormente, todos os painéis eram obrigados a serem tratados como resíduos perigosos após a remoção, o que restringia o transporte e o armazenamento.
Tanto os consumidores empresariais quanto os residenciais, ou geradores como são chamados na indústria de reciclagem, deveriam transportar os próprios painéis para instalações certificadas de reciclagem ou descarte de resíduos perigosos. Com pouco rastreamento, não está claro com que frequência isso ocorreu.
Agora, os painéis são classificados como resíduos universais e podem ser coletados em mais de 400 manipuladores universais de resíduos na Califórnia, onde são então avaliados e transportados para instalações de descarte, reutilização ou reciclagem. (Nos casos em que os painéis contém materiais tóxicos são relegados a aterros sanitários, eles são enviados para instalações com salvaguardas extras contra vazamentos.) As novas regulamentações visavam facilitar a entrega de seus painéis, mas não trata diretamente do próximo passo, a reciclagem.
“O que essa [regra] faz é realmente apenas mudar a forma como esse material é tratado, gerenciado, armazenado e transportado”, disse Orben, da We Recycle Solar. “Isso não muda a forma como esse material é realmente processado.”
Em 2016, a Solar Energy Industries Assn., uma associação comercial sem fins lucrativos para a indústria solar dos EUA, iniciou um programa de reciclagem para painéis. Robert Nicholson, gerente de Reciclagem Fotovoltaica da associação, disse que tem como objetivo ajudar os parceiros de reciclagem do setor — cinco até agora — a “desenvolver serviços de reciclagem compatíveis e econômicos para os módulos de fim de vida”.
“A maioria dos recicladores já são recicladores existentes; eles estão principalmente fazendo lixo eletrônico ou estão fazendo vidro”, disse Evelyn Butler, vice-presidente de serviços técnicos da associação. “Então tivemos que trabalhar com eles para dar esse salto, para dizer: ‘Acreditamos que os processos que você está usando podem acomodar a tecnologia.'” A associação também trabalha com os reguladores para elaborar uma legislação que diminua o número de painéis que se dirigem a aterros sanitários.
Os subsídios governamentais são uma forma de viabilizar economicamente a reciclagem de painéis solares para os geradores de resíduos, que agora arcam com grande parte do custo da reciclagem.
Na Europa, uma regulamentação recentemente promulgada chamada Diretiva de Resíduos Elétricos e Eletrônicos da União Europeia coloca a responsabilidade sobre os produtores por apoiarem seus produtos através do descarte responsável de fim de vida. Exige que todos os produtores que fabricam painéis para os países da UE financiem a coleta e a reciclagem de fim de vida.
Legislação semelhante foi tentada em vários estados dos EUA, incluindo Washington, onde o Programa de Administração e Takeback de Módulos Fotovoltaicos exigirá que os fabricantes de painéis solares financiem a reciclagem de fim de vida. A iniciativa foi aprovada em 2017 e começará a ser implementada em 2025. É a única lei de responsabilidade do produtor nos Estados Unidos.
Faz parte de uma estratégia maior na indústria de reciclagem chamada responsabilidade estendida do produtor, na qual o custo da reciclagem é incorporado ao custo de um produto em sua compra inicial. As entidades empresariais da cadeia de produtos — e não o público em geral — tornam-se responsáveis pelos custos de fim de vida, incluindo os custos de reciclagem.
Em entrevista à Revista PV em 2020, Jigar Shah, co-fundador do Generate Capital, fundo que investe em infraestrutura sustentável, disse que o problema pode ser resolvido no início da cadeia de produtos — pelos fabricantes. Shah, que agora é diretor do Escritório de Programas de Empréstimos do Departamento de Energia, disse que os formuladores de políticas precisam exigir que os fabricantes criem um design padrão que torne os painéis mais fáceis e baratos de reciclar.
“É muito mais econômico para os fabricantes serem forçados a trabalhar juntos … onde eles tentam reduzir muito o custo de tudo isso coletivamente. Isso acontece através da política”, disse ele. “Isso não acontece através de pessoas que optam por entrar.”
Em abril de 2022, Santa Monica concluiu um programa piloto de reciclagem de painéis solares em parceria com o California Product Stewardship Council, uma parceria público-privada. O conselho de administração pesquisou proprietários de energia solar residencial local e descobriu que muitos não sabiam o que fazer com os painéis de fim de vida, pediram ajuda aos instaladores.
“Descobrimos que os instaladores solares eram o melhor contato para sabermos quantos painéis desativados estavam em nossa região”, disse Drew Johnstone, analista de sustentabilidade de Santa Monica. “Alguns empreiteiros acabaram tendo que empilhá-los em seus armazéns, porque não há uma boa solução para onde trazê-los.”
Johnstone diz que a reclassificação universal de resíduos fez uma grande diferença, reduzindo o custo e a papelada necessárias para o manuseio de módulos, e mais manipuladores podem aceitar os painéis dos geradores.
“Será um problema muito grande em alguns anos”, disse Johnstone. “Assim, seria necessário que os governos locais, municipais, estaduais, e federal também, tenham um plano em vigor para todos esses painéis que chegarão ao fim da vida em 10 a 15 anos.”
Artigo traduzido e adaptado por: Flávio H. Zavarise Lemos
