Il Fine ciclo vita
Vengono ipotizzati quattro scenari per il fine vita del fotovoltaico e dell’ eolico:
- SMONTAGGIO: In quest’attività avvengono le operazioni di smontaggio dei moduli fotovoltaici, degli inverter, dei quadri elettrici, dei trasformatori e dei cavi. Negli aerogeneratori, invece, tale operazione richiede l’impiego di gru, strade e piazzole per poi essere demolite nelle fasi successive e ripristinare il terreno allo stato vegetativo originario.
- TRASPORTO: per il fotovoltaico si sono ipotizzati 2 percorsi con l’impiego di automezzi pesanti con capacità pari a 16 tonnellate: il primo per i centri di raccolta RAEE con una distanza pari a 50 km, il secondo per i centri di trattamento di riciclo e recupero. Per l’eolico si sono ipotizzati 3 percorsi con l’impiego di automezzi pesanti superiori a 24 tonnellate: per discarica con una distanza pari a 50 km; per impianto di rigenerazione con distanza pari a 100 km; per Centro di riciclo e recupero con una distanza pari a 100 km.
- RIUSO: per il fotovoltaico le attività di riuso riguardano l’upgrading di una quota dei pannelli dismessi nel periodo considerato, che si assume nella percentuale del 5%; per l’eolico la rigenerazione delle turbine.
- RICICLO e RECUPERO: per il fotovoltaico si è considerato il processo FRELP che è un trattamento upcycle ossia ad elevato contenuto tecnologico, in grado di garantire output di maggior valore. Per l’eolico si sono sviluppate due ipotesi: la prima prevede il riciclo di materiali come acciaio, alluminio e rame (92% di recupero) e la discarica e l’incenerimento, in uguali percentuali, per quanto riguarda le pale eoliche (Vestas 2019); la seconda ipotesi prevede il riciclo e il recupero di tutti i materiali anche quelli delle lame eoliche previo trattamento meccanico e termico \cite{Fonte_2021}.
Per ogni scenario, si sono valutati gli aspetti:
- Sociali: è stata utilizzata la metodologia dell’Employment Factor. Tale stima utilizza il coefficiente EF, che misura l'intensità occupazionale della tecnologia, espressa nel numero di occupati all'anno per MW installato. Ad Ogni scenario corrisponde a un coefficiente diverso (ENEA).
- Economici: tali effetti nel Fotovoltaico vengono valutati sulla base del documento ENEA e di due piani di dismissione relativi ad un impianto fotovoltaico da 19,22 MWp sito nel comune di Ferrandina (Matera) e ad un altro da 2,19 MWp sito nel comune di Collesalvetti (Livorno). Per la turbina eolica, invece, è stato considerato il piano di dismissione del parco eolico da 71,4 MW sito nel comune di Montemilone e di un altro da 45 MW nel comune di VENOSA. Il modello della turbina VESTAS VP-150 da 4,2 MW è stato preso come riferimento per lo studio.
- Ambientali: sono stati presi in considerazione i gas climalteranti anidride carbonica (CO2), particolato (PM2,5) e composti organici volatili (NMVOC), rispettivamente per le categorie di pressioni ambientali cambiamento climatico, formazione di particolato, formazione di fotochimica dell'ozono. Ci si è riferiti ai dati ISPRA SINANET per le emissioni nella fase di trasporto, mentre per le fasi di trattamento e di smontaggio sono state utilizzate dati di letteratura dagli articoli \cite{Huang_2017} \cite{Latunussa_2016}\cite{Ardente_2019}\cite{Lunardi_2018}\cite{Faircloth_2019}.
Sintesi fine vita del fotovoltaico
Si riporta l’esito della valutazione complessiva:
- Aspetto sociale: il maggior contributo è dato dal riuso (1,47 dipendenti/MW), e dal trasporto (0,98 dipendenti/MW).
- Aspetto Economico: all'interno dell'ipotesi qui considerata, lo scenario con i ricavi più elevati è quello della fase di riuso e rigenerazione che contribuirebbe in misura significativa a fornire il maggior contributo (236.476 €/MW), seguito dai ricavi della vendita di materiali riciclati (21.207 €/MW), considerando anche i sistemi di trattamento più innovativi e performanti che consentono alte percentuali di recupero e con un certo grado di purezza dei materiali recuperati. Lo scenario più costoso è lo smontaggio dei pannelli fotovoltaici, che si stima con costi di circa 29.454 €/MW, dovuti alle quote dei salari dei lavoratori e al costo delle discariche, seguito dal trasporto a causa del gran numero di carichi di autocarri pesanti (12.582 €/MW).
- Aspetto Ambientale: la maggior parte dell'impatto del fine vita è dovuto alle operazioni di trasporto e ai trattamenti di riciclo che consistente in incenerimento e recupero dei metalli. In generale, gli impatti di un processo di riciclaggio in upcycle sono inferiori rispetto ai processi di trattamento generici (incenerimento, discarica), per l'esaurimento abiotico (minerali), per il recupero di materiali importanti come silicio metallico, rame e argento e per il risparmio energetico.
Sintesi fine vita dell' Eolico
Si riporta l'esito della valutazione complessiva dei tre effetti relativi al fine vita di una turbina eolica Vestas V-150 da 4,2 MW, nonostante l'analisi abbia diversi elementi di incertezza.
- Aspetto Sociale: il maggior contributo è dato dallo smontaggio (18 dipendenti/turbina), seguito dal processo di riciclaggio (18 dipendenti/turbina) e dal trasporto (16 dipendenti/turbina).
- Aspetto Economico: lo scenario in cui vengono generati i ricavi è quello del riutilizzo per l'eolico, dovuto alla vendita di turbine rigenerate, per un guadagno di 624.000 €/MW. Lo scenario più costoso è lo smontaggio del parco eolico, in cui si stimano costi di circa 165.964 €/MW, a causa di più voci, seguito dal trasporto (9.919 €/MW) e dal riciclaggio (7.836 €/MW).
- Aspetto Ambientale: la maggior parte dell'impatto della fase di dismissione è dovuto alle operazioni di trasporto, e di riciclo a causa dei processi di incenerimento e recupero dei metalli e soprattutto alla discarica per uso del suolo occupata dalle lame.
Discussione dei risultati
Analizzati gli scenari di fine vita del fotovoltaico e dell’eolico, si sono messi a confronto le due fonti di energia rinnovabile dal punto di vista economico, sociale ed ambientale. Si sono normalizzati i valori economici passando da €/turbina per l’eolico e da €/t per il fotovoltaico, a € al MW.