El potencial del norte de Chile para la generación de energía solar, gracias a que posee la mayor radiación del mundo, es un dato conocido, a tal punto que el país ha sido considerado como el mercado emergente más atractivo para invertir en energías limpias a nivel global. Y esto ha implicado que gran parte de los proyectos de generación eléctrica que se han construido en los últimos años en el país hayan sido solares. A marzo de 2020, había 3 GW de potencia instalada en base a generación solar fotovoltaica -el 11% del total del país-, a lo que se sumaban otros 2,8 GW de proyectos en construcción que harán que la capacidad se duplique para fines de este año o inicios del próximo.

Y así como se masifica la generación limpia de energía, se masifican los paneles solares que se instalan en el país. ¿En qué volumen? Un estudio reciente elaborado por In-Data y RIGK para el Ministerio de Energía entrega las primeras luces: a marzo de 2020, hay 12,5 millones de módulos fotovoltaicos en operación en Chile, la mayor parte de ellos en proyectos de gran escala (el 65% del total), pero también a escalas tan chicas como proyectos de Netbilling instalados en techos de viviendas o edificios (2%).

Sin duda es una buena noticia desde el punto de vista de la disminución de emisiones, pero también presenta un desafío de largo plazo a la par que se incrementa el número de proyectos: qué hacer con los paneles una vez que terminen su vida útil. Es decir, cuándo se conviertan en un residuo. Ese fue precisamente el análisis que encargó Energía a RIGK e In-Data, y las cifras son abrumadoras.

De acuerdo a los cálculos del ministerio, se espera que de aquí a 2050 se instalen en Chile entre 11 GW y 18 GW en proyectos fotovoltaicos. Y esto implicará, según las proyecciones realizadas en el estudio, que para esa misma fecha habrá entre 161 millones y 270 millones de módulos fotovoltaicos. Más de 10 por cada habitante del país.

“En ese escenario, detectamos tempranamente la necesidad de identificar, describir, cuantificar, y proyectar los futuros residuos que van a generarse a partir del fin de la vida útil de los módulos fotovoltaicos”, dice Gabriel Prudencio, jefe de la División Energías Sostenibles del Ministerio de Energía.

“Por lo tanto -agrega-, determinamos que era esencial contar con un estudio que realizara esa línea base, y que también revisara la experiencia internacional con respecto a la materia. Por otra parte, la motivación también estuvo relacionada con seguir avanzando hacia la economía circular, y poder ser capaces de recuperar y revalorizar los futuros residuos de esta industria, y que no terminen en un vertedero”.

Entre las principales conclusiones del estudio, señala, está el hecho de que los módulos están compuestos entre un 70-75% por vidrio, un material altamente reciclable, y que en la actualidad existe tecnología que es capaz de reciclar hasta un 94% del módulo, según la experiencia de Francia.

Y también se determinó un primer punto de inflexión. “Se pudo determinar que al año 2046 tendremos el primer peak de residuos a partir de módulos fotovoltaicos de proyectos dados de baja, donde se generarán 120.000 toneladas de residuos, de los cuales el 90% es vidrio, polímeros plásticos y aluminio, elementos mayormente reciclables”, explica Gabriel Prudencio.

¿Cuánto dura un panel fotovoltaico?

En el rol que está jugando Chile en el desarrollo de la energía solar a nivel global, y de sus beneficios, hay amplio consenso. Pero en la mirada de la economía circular, falta aún ver qué pasa después, dice Cristóbal Muñoz, de In-Data y jefe de proyectos del estudio. “Este tema de los módulos fotovoltaicos es bien complejo a nivel mundial, porque es un tema que recién está saliendo”, explica.

Al igual que en Chile, la instalación masiva de esta tecnología ha ocurrido a nivel global en los últimos 10 años, por lo que empezar a pensar qué hacer con los paneles fotovoltaicos una vez que cumplen su vida útil, que puede ser de 25 o 30 años, es un tema aún emergente. Y uno de los hallazgos del estudio, y de los primeros desafíos a abordar, está el definir qué se entiende por vida útil de un panel fotovoltaico. O lo que es lo mismo, cuánto dura.

“Actualmente nadie tiene esa respuesta -explica Muñoz-, porque si bien el fabricante indica que el módulo va a durar al menos 25 o 30 años, después de eso no deja de funcionar. Lo que dice el fabricante es que no puede garantizar cuánto va a producir al cabo de ese tiempo, puede que al año 25 tenga un 80% de eficiencia, pero va a seguir funcionando. Por eso es que esta interrogante recién se está dando ahora en el mundo, porque la energía solar tiene este boom en los últimos 10 años, y no hay módulos que hayan salido de circulación porque dejaron de funcionar”.

Lo que analizó el estudio, agrega, es que hay tres tipos de vida útil para los paneles. Una es la informada por los fabricantes; una segunda es la declarada por los desarrolladores de proyectos en la tramitación ambiental, que en más del 50% de los módulos instalados en Chile es de al menos 30 años. Pero hay una tercera, la vida útil financiera. Es decir, cuántos años se consideran para la depreciación del activo (el panel) o para la evaluación económica del proyecto, y que hoy aparece como la más relevante sobre todo para los grandes proyectos de generación.

“Los módulos fotovoltaicos a lo largo del tiempo tienen una curva de degradación, van perdiendo eficiencia, y va a llegar un momento -dado el avance de la tecnología y los precios de los módulos nuevos- en que un inversionista va a determinar que al año diez le conviene renovar todos los paneles de su parque, porque además tienen una eficiencia mayor”, explica Muñoz.

“Esa pregunta fue uno de los principales hallazgos, porque empezamos a ver que las personas que están instalando proyectos sí están viendo esa alternativa. De hecho, ya ha pasado en algunos casos pequeños, menores. Entonces, si bien proyectamos que va a haber una cantidad de módulos que van a empezar a salir en 2042, puede que ocurra antes, en 2030, por una decisión netamente de negocios. Entonces, como autoridad, es necesario dar las directrices a quienes van a deshacerse de una gran cantidad de módulos, y qué hacer con ellos”, agrega.

El rol de la Ley REP para regular su reciclaje

De acuerdo al estudio de In-Data y RIGK, se espera que los primeros residuos de paneles solares se comiencen a generar en 2042, con un primer peak en 2046 que superaría las 120.000 toneladas y que para el año 2050 alcanzaría las 350 mil toneladas de residuos fotovoltaicos acumulados. Y por ello el foco del análisis se puso también en las alternativas de valorización existentes a nivel internacional, las capacidades disponibles en Chile, y las que debieran tenerse cuando esas cifras se incrementen más allá de 2050.

Y aunque como se ha dicho se trata de un tema emergente, hay experiencias que se pueden analizar. En la Unión Europea, por ejemplo, PV Cycle presta servicios de recolección y reciclaje de módulos a todo tipo de proyectos, con puntos de captación de paneles en desuso los que luego son transferidos a una planta para el tratamiento y reciclaje de sus componentes. En Alemania y España, en tanto, están considerados en la Ley REP dentro de los Artículos Eléctricos y Electrónicos (AEE), mientras que en Japón no existe aún normativa o regulaciones específicas, y son tratados bajo el marco regulatorio general para la gestión de residuos.

En el caso de nuestro país, se trabaja para incluirlos en el decreto REP de AEE que debe comenzar a elaborarse en los próximos meses. “Los módulos fotovoltaicos se encuentran dentro de los equipos prioritarios, y en consecuencia, este estudio -realizado con el apoyo del Ministerio de Medio Ambiente- servirá como insumo para la elaboración del reglamento que regule su futuro manejo”, afirma Gabriel Prudencio.

Pero esto no estará excento de complejidades, adelanta Anne Biehl, gerenta de proyectos de RIGK. “La Ley REP tiene que ver con quién tiene la responsabilidad de los residuos que se va a generar, y eso no es tan fácil de entender para un producto que tiene una vida útil de 30 años”, afirma. Es decir, no opera como un envase o un producto de consumo masivo de rápido descarte. Los sistemas de gestión de residuos se financian cobrando por tonelada de un determinado producto que se pone cada año en el mercado, y dependen de una generación constante de éstos en el tiempo para funcionar. No están diseñados para una gran inyección de desechos en un período acotado y lejano en el tiempo, como puede ser 2046.

Y esto trae un segundo problema: quién paga por esos desechos, y quién los va a gestionar. En 30 años de un proyecto grande, este puede cambiar de propietario una o más veces. Además, ya hay 12,5 millones de paneles instalados en el país, y para cuando entre en vigencia la REP de AEE lo más probable es que esa cifra se haya más que duplicado.

“Para todos esos proyectos no ha existido una obligación, entonces ahí viene la complejidad para Chile”, dice Anne Biehl. “Es muy importante que haya una responsabilidad sobre los paneles que ya están instalados en Chile, y también los que vienen. Esa es la complejidad que tiene. Y ahí entra algo que estamos viendo en la mayoría de las REP, que es que se ancla el pago cuando se pone en el mercado. Y hay también una responsabilidad hacia atrás, que tiene que ver con gestionar los residuos cuando cumplen su vida útil”, agrega.

Esa será uno de los aspectos que tendrá que determinar el Ministerio del Medio Ambiente al elaborar el decreto de AEE, y para ello, afirma Biehl, “hay distintas opciones, una es que el dueño al fin de la vida útil sea el que se haga cargo, o que todos los que están entrando en el mercado paguen un poco más para que se recupere lo que ya está instalado, que uno asume que podrían ser las mismas empresas que ya han puesto paneles en el mercado. Esas son decisiones que se tienen que tomar en base, por ejemplo, a estas proyecciones que hemos hecho y de los distintos tipos de sistemas de gestión”.

La oportunidad económica de la “minería urbana” y de la reutilización

Pero así como el estudio establece los principales desafíos para la gestión de los paneles solares convertidos en residuos, también detecta una potencialidad enorme en su valorización. Cualquiera sea la meta que se establezca en la REP para su valorización y reciclaje, no se ve difícil de cumplir, ya que gran parte de su peso es vidrio y aluminio, ambos materiales que ya tienen porcentajes de reciclaje altos (sobre el 80%).

“Pero lo importante de ver son precisamente los otros elementos que tienen una valorización mucho más alta, y que también requieren una tecnología mayor para poder desarrollarla y generar un reciclaje de alto valor, y no un reciclaje básico de vidrio y aluminio” afirma Nesko Kuzmicic, gerente de operaciones de RIGK. Esos elementos son minerales como plata, cobre, estaño, plomo o telurio que también componen los paneles, y que podrían ayudar a generar una industria nueva y de una tamaño relevante.

Y ese fue otro de los hallazgos relevantes del estudio. Según los cálculos, solo con los residuos generados al año 2050 -y en solo ocho años, desde 2042- y en un escenario de bajo valor de reciclaje, es decir, concentrado en aluminio y vidrio, se podrían generar beneficios por US$ 4 millones y 944 empleos en su reciclaje y valorización. Pero en un escenario de alto valor de reciclaje, aprovechando todos sus componentes, ese beneficio podría alcanzar hasta US$29 millones y 6.700 empleos.

“Al año 2050 van a haber 350 mil toneladas de residuos fotovoltaicos generadas. Pero si uno ve el potencial de lo que va a haber instalado a 2050, estamos hablando de 4,5 millones de toneladas de residuos potenciales. Si uno mira las alternativas de reciclaje en el mundo, donde todos los métodos son aún experimentales, aún no hay una masa crítica para instalar una industria que pueda costear tratamientos que son energéticamente caros. Pero cuando se tienen volúmenes gigantescos, ahí probablemente sean viables”, dice Kuzmicic.

Y en esto Chile podría tener ventajas comparativas. Hoy no hace sentido instalar una planta de reciclaje exclusiva para paneles solares. El vidrio y el aluminio, por ejemplo, ya tiene capacidad instalada de valorización, por lo que bastaría una planta que desmonte y distribuya. Y respecto de la separación de los otros componentes, que es el principal desafío para la valorización de paneles, muchos de los procesos que se utilizan para ello están presentes en actividades como la minería, donde se requerirían inversiones para mejorar tecnologías.

“Hay que estar atentos a la innovación -dice Anne Biehl-, y ver a los paneles fotovoltaicos instalados como un banco de recursos para la minería urbana del futuro. Todos están pensando que esto es un residuo, pero están ahí como un banco de recursos naturales para explotarlos”.

Y en esto, agrega Kuzmicic, “Chile tiene una opción única para ser un país pionero en opciones de reciclaje para paneles fotovoltaicos porque tiene una industria minera que no existe en Europa ni Japón, y podría adaptar métodos que ya existen en la minería -y que se ocupan- para reciclar este tipo de residuos que se van a generar en gran cantidad y van a ser una opción de minería urbana real. Porque tenemos el volumen (vamos a tener una cantidad gigante de paneles) y porque tenemos producción minera”.

Y a esto se suma una segunda opción: los mercados secundarios que se abren para la reutilización de paneles solares, considerando que al cabo de 30 años aún pueden seguir generando energía. “Recién estamos llegando a este punto, y en Alemania, por ejemplo, donde ya se están sacando los primeros paneles ya se está formando un mercado secundario, tanto para el panel completo como para las células fotovoltaicas. Es un mercado nuevo, innovador, donde vamos a ver más iniciativas y empresas que se van a dedicar a eso”, afirma Anne Biehl.

“Este tema se deja un poco de lado dentro de la política pública, pero aquí realmente hay una opción real de reutilización muy grande. Al cabo de 30 años un panel va a seguir generando energía, y perfectamente pueden ser parte de políticas de electrificación masivas en casas a bajo costo, por ejemplo”, agrega Kuzmicic.

Una visión en la que coincide Cristóbal Muñoz, de In-Data, quien además llama a pensar “fuera de la caja”. “Ahí hay dos caminos: uno es desmantelar el panel, y la otra opción – que es aún más atractiva- es la reutilización, que también es parte de la economía circular. Darle una segunda vida no solamente en reinstalar el módulo fotovoltaico en una escuela en Calama, por ejemplo, sino también en darle usos no convencionales. En distintos lugares del mundo se ven potenciales usos como materiales de construcción, por ejemplo para cierres perimetrales, o como pantallas de aislación acústica en autopistas”.

Lo importante, agrega, es prepararse para los futuros escenarios, y en ello el reglamento REP de Artículos Eléctricos y Electrónicos será clave en determinar que hacer en cada caso en que un módulo salga de funcionamiento, ya sea por recambio tecnológico, porque disminuyó su eficiencia, dejó de funcionar, o tuvo un desperfecto técnico reparable.

“Es importante que el reglamento incorpore todos estos lineamientos, el ‘qué hacer si’. Si hay que desmantelarlo, llevarlo a una planta de tratamiento o almacenarlo de forma segura mientras exista alguien que se pueda hacer cargo a un costo razonable, o darle una segunda vida, dependiendo de cada caso. Esto no lo vamos a enfrentar hoy, pero en 15 o 20 años sí va a ser un gran tema, y es mejor ponerse de acuerdo ahora para que quienes diseñan lo grandes proyectos lo incorporen en sus diseños y en sus costos”, afirma.