Análise da gestão de fim de vida de módulos fotovoltaicos, utilizando o estudo de Análise do Ciclo de Vida (ACV) para comparar os impactos de duas estratégias de gestão de fim de vida

Abstract

O uso de sistemas fotovoltaicos (FV) na geração de energia vem crescendo mundialmente. No Brasil esse crescimento contínuo é percebido no aumento do número de unidades consumidoras. A expectativa de vida útil dos módulos FV é estimada entre 25 a 30 anos. Desta forma, grande parte dessas unidades serão desinstaladas em um futuro próximo. Torna-se importante avaliar os impactos ambientais da tecnologia de forma a adotar com segurança o uso da energia FV. O impacto ambiental dos módulos FV, aplicando a análise do ciclo de vida (ACV), é um tópico amplamente estudado. No entanto, as análises enfatizam a fase de produção e excluem ou deixam de analisar em detalhes a fase de desinstalação e descarte dos módulos. O uso de metais preciosos e de componentes que contém materiais classificados como resíduos perigosos despertou o recente interesse em evidenciar os impactos e de prováveis benefícios ambientais relacionados à gestão de fim de vida dos módulos FV. O trabalho proposto tem como objetivo analisar o aspecto ambiental desta etapa do ciclo de vida para os módulos FV de silício cristalino (c-Si). A metodologia da ACV foi desenvolvida a partir de três cenários de gestão de fim de vida, utilizando como referência dados de literatura e adaptados para simular uma possível usina de tratamento de resíduos FV no Brasil. Primeiramente o cenário 1 considerou a reciclagem dos resíduos dos módulos FV. No cenário 2 há recuperação de parte dos componentes e o restante dos resíduos de módulos FV passa por um processo preliminar de incineração com descarte final em aterros. No cenário 3 a parte não recuperada é descartada em aterros sem nenhum tratamento. Os dados foram modelados para o estudo de ACV através do método ReCiPe e com o uso do software SimaPRO. A partir de indicadores de desempenho ambiental foi possível avaliar cada cenário e ao final comparar e analisar o de menor impacto ambiental. Os resultados obtidos demonstraram que, para as categorias de impacto analisadas, o cenário 1 de reciclagem obteve um desempenho ambiental inferior comparado aos cenários 2 e 3. O indicador na categoria de mudanças climáticas, por exemplo, para o cenário de reciclagem foi de 3,31E+05 kg CO2 eq, enquanto que para o cenário de incineração foi de 2,35E+03 kg CO2 eq e de -3,21E+01 kg CO2 eq para o cenário de disposição em aterro. O cenário 1 contudo produziu benefício ambiental relevante em termos de aproveitamento de materiais que podem ser usados como matéria prima. Adicionalmente e de forma simplificada, foi analisado o aspecto financeiro da aplicação da reciclagem dos módulos FV. Para a tecnológica considerada nesse estudo, a análise indicou que a reciclagem é ainda uma estratégia inviável de ser implantada como gestão de fim de vida dos resíduos FV, mesmo se considerado o processo em escala industrial. Os custos de reciclagem superaram em quase 3 vezes as receitas com a provável comercialização dos materiais recuperados no processo.