Um futuro circular para as energias renováveis

um-futuro-circular-para-as-energias-renovaveis

Conjuntos de turbinas eólicas e telhados cobertos por painéis solares fotovoltaicos (PV) tornaram-se tão familiares para a maioria de nós quanto linhas e postes de eletricidade. E é quase desnecessário dizer o quanto essas instalações são essenciais: as energias solar e eólica são fundamentais para ajudar países de todo o mundo a alcançar suas metas de emissões líquidas zero.

Mas há um paradoxo ambiental no cerne da nossa necessidade dessas fontes renováveis: quando os equipamentos utilizados para gerar energia chegam ao fim de sua vida útil, tornam-se resíduos eletrônicos (e-waste), a menos que possam ser reutilizados de outras formas ou para outra finalidade, ou que seus materiais sejam reciclados. Segundo a maioria dos especialistas que atuam nessa área, as turbinas eólicas têm uma vida útil de 20 a 30 anos. Isso significa que existe uma geração de turbinas eólicas — muitas delas instaladas no início dos anos 2000 — prestes a chegar ao fim de sua vida útil. Como explica o especialista em energia eólica da IEC Alistair Mackinnon em uma entrevista anterior à e-tech: “A energia eólica se tornou uma indústria madura e multibilionária, que precisa enfrentar novos desafios. Um deles é o ciclo de vida das turbinas eólicas.”

Para os painéis solares, a vida útil pode ser maior e chegar a até 40 anos, segundo algumas estimativas. Mas, mesmo que durem mais, como alguns dos primeiros modelos foram fabricados antes dos anos 2000, é preciso lidar com as questões relacionadas ao fim de sua vida útil.

Os problemas da reciclagem de módulos solares

Existem muitos incentivos regulatórios — especialmente a diretiva WEE na Europa — que buscam impedir que os países descartem resíduos eletrônicos em aterros sanitários ou os incinerem. Apesar disso, uma empresa britânica que administra resíduos em todo o país estima que aproximadamente 350 milhões de toneladas de resíduos eletrônicos estejam atualmente em aterros sanitários em todo o mundo. E parte desses resíduos eletrônicos provavelmente virá cada vez mais, pelo menos em parte, de painéis solares triturados e pás eólicas descartadas. Um dos principais problemas é que alguns dos materiais utilizados nos dois tipos de sistemas de energia renovável são difíceis de reciclar.

As células dos painéis solares são geralmente fabricadas de silício. Vidro, polímeros e metais como alumínio e cobre também fazem parte da composição do painel e dos componentes eletrônicos utilizados para fazê-lo funcionar. Embora o vidro seja relativamente fácil de recuperar e reciclar, o silício é mais complexo. Além disso, como as metas de reciclagem são baseadas em peso, é mais fácil reciclar os componentes de vidro, que são mais pesados, e deixar de lado os materiais mais leves. Como explica Tony Sample, presidente do Comitê Técnico da IEC responsável pela elaboração de normas para sistemas solares fotovoltaicos, o IEC TC 82, neste artigo da e-tech: “É fácil cumprir as metas reciclando estruturas de alumínio, cabos e vidro. A parte difícil é o próprio módulo.”

O processo também é caro: os custos incluem o transporte para instalações especializadas de reciclagem, que são poucas e estão espalhadas por diferentes locais. A reciclagem mecânica é possível, por exemplo, utilizando módulos solares desmontados e triturados em pequenos pedaços para preenchimento de estradas. As atividades de uma empresa incluem esse tipo de recuperação.

Segundo George Kelly, secretário do TC 82, em entrevista, empresas especializadas nessa área “estimam que mais de 75% de um módulo fotovoltaico pode agora ser reciclado graças a técnicas inovadoras e de alto desempenho de processamento e separação”. É necessário avançar mais na industrialização dos processos de reciclagem, afirma Kelly, para reduzir os custos e tornar o modelo de negócios viável.

O desafio da reciclagem das pás dos rotores eólicos

A maioria dos problemas surge com os materiais utilizados nas pás dos rotores das turbinas eólicas.

“As pás de turbinas eólicas são geralmente feitas de resina epóxi e outros materiais que são difíceis de reciclar”, admite Mackinnon. A resina epóxi é um polímero termofixo que possui muitas propriedades importantes, incluindo resistência mecânica, resistência química e estabilidade térmica. No entanto, essas mesmas propriedades também fazem com que seja praticamente impossível reciclá-la, pois ela não pode ser derretida.

Novos materiais, especialmente os compósitos termoplásticos, que podem ser derretidos para extrair a resina reutilizável, começam agora a ser utilizados no processo de fabricação das pás das turbinas. Algumas novas formulações de epóxi também são desenvolvidas para serem recicláveis.

Para as pás existentes fabricadas com resina epóxi, as soluções de reciclagem mecânica incluem triturá-las em pequenos pedaços para utilização em cimento, concreto ou placas de fibra destinadas a pisos e paredes. Algumas empresas se especializaram nesse tipo de reciclagem mecânica, assim como aquelas envolvidas no reaproveitamento de módulos solares.

Reparar e usar por mais tempo: uma opção mais barata e mais sustentável

Os modelos de economia circular incentivam o reparo e o uso prolongado de dispositivos eletrônicos, em vez de sua reciclagem, considerada uma última alternativa. A reciclagem não é apenas cara, mas o processo emite gases de efeito estufa, assim como o transporte até as instalações de reciclagem. A mesma análise pode ser aplicada aos painéis solares e às turbinas eólicas.

Uma Especificação Publicamente Disponível (PAS) da IEC, que ainda não foi publicada, deverá facilitar o reparo e a reutilização de painéis solares.

Kelly explica: “Nossa equipe de projeto tem analisado diferentes cenários e as formas mais úteis de lidar com eles. Em um cenário, vale a pena simplesmente reparar o módulo para prolongar sua vida útil, porque o reparo é fácil de realizar e não é muito caro. Em outro cenário, o sistema pode precisar ser substituído, mas o módulo em si está perfeitamente em condições e pode ser utilizado em uma segunda vida em comunidades remotas e pobres que não podem pagar pela instalação das tecnologias mais recentes. E um terceiro cenário envolve a reciclagem dos materiais do sistema.”

O mesmo raciocínio está sendo aplicado no IEC TC 88, o comitê técnico responsável pela elaboração de normas para sistemas de energia eólica. Em 2025, o comitê publicou a IEC 61400-28, que estabelece os requisitos mínimos para prolongar, de maneira segura, a vida útil dos ativos de parques eólicos.

A norma está incluída no IECRE (IEC System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Renewable Energy Applications), que trabalha em um documento operacional sobre o prolongamento da vida útil das turbinas eólicas. O IECRE é o mais recente dos quatro Sistemas de Avaliação da Conformidade da IEC e concentra-se no fornecimento de serviços de certificação e testes por terceiros para todas as usinas que produzem, armazenam ou convertem energia a partir de fontes eólica, marítima e solar fotovoltaica.

“A ideia é garantir que os ativos de turbinas eólicas utilizados além de seu ciclo de vida inicial continuem operando de maneira segura e eficiente. Trabalhando em conjunto, os especialistas do TC 88 e do IECRE podem promover a ideia de uma economia mais circular no setor eólico”, afirma o secretário do IECRE, Wolfram Zeitz.

Ao adotar modelos de economia circular, os fabricantes de turbinas eólicas e módulos solares podem ajudar a solucionar o dilema ambiental de serem essenciais para a redução das emissões e, ao mesmo tempo, contribuírem para o aumento dos resíduos eletrônicos.

Autora: Catherine Bischofberger

A International Electrotechnical Commission (IEC) é uma organização global, sem fins lucrativos e baseada em associação, que reúne 174 países e coordena o trabalho de 30.000 especialistas em todo o mundo. As Normas Internacionais da IEC e a avaliação da conformidade sustentam o comércio internacional de produtos elétricos e eletrônicos. Elas facilitam o acesso à eletricidade e verificam a segurança, o desempenho e a interoperabilidade de dispositivos e sistemas elétricos e eletrônicos, incluindo, por exemplo, dispositivos de consumo, como telefones celulares e refrigeradores, equipamentos de escritório e médicos, tecnologia da informação, geração de eletricidade e muito mais.

Da pv magazine Global

Compartilhe: