El uso circular del agua permitiría ahorrar hasta un 79% de agua en la producción de células solares

Científicos de la Universidad Técnica de Berlín, Rena Technologies GmbH, el Instituto Fraunhofer de Física de la Construcción IBP y el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE han creado por primera vez un modelo integral de flujos de agua en una fábrica de células solares de 5 gigavatios. Sobre esta base, examinaron la introducción de dos estrategias diferentes para el uso circular del agua.

El resultado: con las tecnologías de producción actuales ya sería técnicamente posible un ahorro de agua de hasta un 79 por ciento y una reducción de aguas residuales de hasta un 84 por ciento. Esto permite la construcción de nuevas fábricas de células solares incluso en lugares con menor disponibilidad de agua. El estudio está disponible gratuitamente en el último número de Solar Energy.

El equipo de investigación analizó los flujos de agua, aguas residuales y materiales para la producción de células solares PERC con una capacidad anual máxima de 5 gigavatios. Los resultados también son de interés para las fábricas que producen o convierten células solares de heterounión o TOPCon, ya que los flujos de aguas residuales para estos tipos de células son muy similares.

Descarga mínima de líquido

"Basándonos en el modelo de esta producción, analizamos diferentes opciones para el ahorro y reciclaje de agua", explicó Peter Brailovsky, uno de los dos autores principales del estudio y científico del Fraunhofer ISE. "Podemos recomendar dos enfoques: la reutilización de aguas residuales ligeramente contaminadas (LCR) y la llamada 'Descarga mínima de líquido' (MLD), en la que ciertos residuos se reciclan en otros lugares, por ejemplo, las soluciones de grabado que quedan de la producción de células solares". Luego se puede reciclar y utilizar en la producción de cemento.

"Los resultados muestran que el escenario MLD puede ahorrar hasta un 80 por ciento de las necesidades de agua dulce y aguas residuales en la fábrica de células solares", afirma Jascha Reich, segundo autor principal y científico de la Universidad Técnica de Berlín. "Si se utiliza el enfoque LCR, se pueden conseguir ahorros de hasta el 40 por ciento. Al mismo tiempo, la aplicación de las medidas de ahorro no supondría costes adicionales para la producción, sino que, por el contrario, supondría incluso un ligero ahorro de costes".

Ciclo cerrado del agua

Además, un ciclo cerrado del agua reduce en gran medida el riesgo de que una fábrica cierre con unos costes semanales de alrededor de 1,9 millones de euros debido a la escasez de agua, por ejemplo durante las olas de calor en verano.

Las células solares son en sí mismas un producto muy sostenible. Integrado en un módulo fotovoltaico, la energía necesaria para producirlo se amortiza en muy poco tiempo, normalmente en 1,3 años para los sistemas fotovoltaicos en Europa Central. "Pero no tenemos que dormirnos en los laureles", dijo Jochen Rentsch, jefe del departamento de transferencia de tecnología en el área de energía fotovoltaica de Fraunhofer ISE. “Como en todas partes de la economía manufacturera, la energía fotovoltaica también debería formar parte de una economía circular”.