Come il fotovoltaico paga il suo debito energetico
Tra i luoghi comuni contro il fotovoltaico c’è quello che per fabbricare celle, moduli e componenti si spende più energia di quanta ne produca l’impianto. Ovviamente non è così: l’energia spesa per la produzione torna tra 1 e 4 anni. E’ vero invece che l’industria FV è molto energivora, ma ha ripagato il suo debito energetico, come mostra uno studio. Tra i luoghi comuni usati dai detrattori del fotovoltaico c’è quello che per fabbricare celle, moduli e componenti si spende più energia di quanta ne produca l’impianto. Ovviamente non è vero, altrimenti fare FV sarebbe una pessima idea: un impianto, che ha una vita utile di circa 30 anni, restituisce l’energia impiegata per produrlo tra gli 1 e i 4 anni a seconda della tecnologia: il film sottile richiede ad esempio meno energia per la produzione del cristallino.
Come ci mostra la letteratura scientifica raccolta dai NREL del DoE Usa (vedi grafico a fianco e allegato pdf in basso) l’energia investita per produrre un impianto fotovoltaico, componenti e installazione compresa, va dal 13 a 3% diquella che il sistema produrrà in 30 anni. Se confrontiamo l‘energy payback ratio, ossia il rapporto tra energia investita ed energia prodotta,con quello delle altre fonti (secondo allegato in fondo), vediamo che il fotovoltaico ha prestazioni leggermente superiori ad esempio ad una centrale a carbone, con la differenza che, di conseguenza, dall’87 al 97% dell’energia prodotta da un impianto FV non comporta alcun tipo di emissione o inquinamento.
Detto questo, è però vero che l’industria fotovoltaica è altamente energivora: ad esempio il silicio viene lavorato a temperature sopra i 1600°C, ottenute in forni elettrici. Negli anni passati quando la quantità di impianti fotovoltaici in funzione era relativamente contenuta, la produzione di celle, moduli e componenti assorbiva più energia di quella prodotta dagli impianti operativi. La notizia è che adesso, come spiega uno studio della Stanford University con l’aumento della potenza installata e il miglioramento dell’efficienza nei processi produttivi, al fotovoltaico non si può rinfacciare nemmeno quello: gli impianti in funzione producono più di quanto venga consumato per farne di nuovi.
Secondo lo studio, pubblicato sull’ultimo numero di Environmental Science & Technology, infatti,l’anno scorso è stato il primo anno nel quale dagli impianti FV già installati è venuta più energia di quella consumata dall’intera industria. Per fare un paragone, nel 2000 la produzione aveva consumato il 75% di energia in più rispetto a quella che gli impianti in funzione avevano prodotto. Di questo passo la produzione di celle, moduli e componenti potrebbe ripagare il debito energetico accumulato negli anni passati forse già nel 2015 e certamente non oltre il 2020.
Oltre all’aumento della capacità già installata in rapporto a quella che si produce annualmente, si spiega, a migliorare il bilancio e a rendere più veloce il recupero è l’aumentata efficienza nei processi produttivi, progresso che dovrebbe proseguire nei prossimi anni. Parallelamente alla crescita dell’industria e al calo dei prezzi infatti è diminuito anche il costo energetico dei moduli. Ora si usano wafer più sottili, materia prima meno lavorata e si sono ridotti gli sprechi di silicio. Inoltre sono migliorate le efficienze e, infine, ulteriori miglioramenti possono venire da un maggior impiego dei moduli a film sottile, che hanno un costo energetico molto più basso dei cristallini. Per sostenere una crescita che porti al 2020 a coprire con il FV il 10% del fabbisogno elettrico mondiale, spiega il report, con l’efficienza attuale l’industria del FV porterebbe a consumare circa il 9% dell’elettricità del mondo. Ma se i progressi nell’efficienza continueranno ai ritmi registrati in questi ultimi anni dovrebbe bastare meno del 2% del fabbisogno elettrico.