14/11/10

Il fotovoltaico in Cd-Te è sostenibile? Il tellururo di cadmio e la lavandaia

In questa immagine potete vedere la produzione mondiale di Cadmio. Si dispiega, in tutta la sua beltà, un apparente ondulating plateau, prodromico al raggiungimento e superamento del picco di produzione.

Avrete letto che, insieme ad altri soci Aspo, sto cercando di realizzare tre impianti fotovoltaici che utilizzano la tecnologia Cd-Te.

Siamo stati tra i primissimi, come al solito, sia in Toscana che in Italia, anche se al mondo questa tecnologia è ormai conosciuta ed apprezzata. Negli anni prossimi, per meri motivi di produttività (anche e sopratutto energetica, EROEI) e di costo, soppianterà buona parte delle tecnologie basate sul silicio.

Dopo aver sviscerato per benino il discorso della presunta pericolosità di questi pannelli, della loro durata nel tempo e della loro produttività, ci resta ancora da verificare se la futura produzione mondiale di pannelli potrebbe essere sostenuta da questa tecnologia, sulla base delle disponibilità di Cadmio e Tellurio.

Intanto partiamo da considerare che lo spessore ATTUALE ed in calo, si veda in fondo a questo post ( forse di un fattore dieci) dello strato di Cd Te deposto sui pannelli è di circa mezzo micron, ovvero mezzo milionesimo di metro (la grandezza di un globulo rosso è di 10 microns, per capirsi).

Lo scenario più estremo per l'Europa prevede, ad esempio, 320 GWp installati nel 2020, con una produzione elettrica pari al 12% del totale.

Con una efficienza di circa l'11% questa potenza corrisponde all'incirca a 3.2 miliardi di metri quadri, 320.000 ettari 3200 km quadrati. Per 200 ettari di pannelli, con uno spessore di mezzo micron, ci vuole un metro cubo di Cd-Te.

Per i nostri circa 6000 metri quadri ci sono voluti circa 3 decimetri cubi (3 litri) di Cd Tellururo, ovvero 18 kg.

Quindi ci vorrebbero 1600 metri cubi di Cd-Te per installare 320GWp.

Per l'attuale produzione annuale della First Solar, circa 2 GWp, ce ne vogliono circa 25 metri cubi. Poichè per fare un metro cubo ci vogliono circa 6 tonnellate si evince che il principale produttore mondiale abbisogna di 150 tonnellate all'anno di Cd-Te.Di queste, con una semplice proporzione approssimativa, circa 100 di Cadmio e 60 di Telllurio.

Per installare 320 GWp ci vorrebbero 24.000 tonnellate di Cd-Te.

Una Quantità che per il Cadmio, come si vede anche dal grafico a corredo di questo post, costituirebbe una frazione della produzione mondiale annuale. Il problema nasce per il tellurio, per cui si parla di cifre oscillanti intorno alle 800 tonnellate/anno come produzione potenziale a partire dalla lavorazione di altri minerali e specialmente dai processi di purificazione del rame, mentre quella reale è di circa 200 tonnellate/anno.

Allo stato dell'arte le POTENZIALI, notate bene, 800 tonnellate di Tellurio, sarebbero sufficienti ad una produzione di circa 26 GWp di pannelli fotovoltaici.

Se le cose non cambiassero quindi, non potremmo raggiungere quell'obbiettivo entro il 2020. Ci vorrebbero infatti 12 anni di produzione mondiale per arrivare a fornire il tellurio necessario, alle tecnologie attuali, per 320 GWp.

Per essere esatti: con la produzione REALE attuale di Tellurio non potremmo nemmeno sostituire la produzione ATTUALE mondiale di pannelli fotovoltaici, nonostante la competività della tecnologia rispetto al silicio.

E' quindi chiaro che questa tecnologia potrà espandersi con la velocità necessaria se e solo se nuove tecniche di deposizione ultrasottile entrano nella fase produttiva.

E' possbile?

Probabilmente si: senza andare molto lontano, una start up è appena stata ri-finanziata dal Monte dei Paschi di Siena e pare che, con questa tecnologia, gli spessori caleranno ad un decimo di quelli attuali.

Se sarà cosi e si aumentassero le percentuali di tellurio recuperato dalla fanghiglia anodica durante la produzione del rame, la produzione annuale di tellurio basterebbe per 260 GWp e non vi sarebbero particolari problemi di disponibilità della materia prima.

Entro il 2020 il fotovoltaico potrebbe cominciare a dare un contributo per la produzione di energia elettrica.

Poichè già attualmente si parla di un recupero al 95% per i pannelli in Cd-Te, una volta che i primi pannelli avranno raggiunto fine vita, potranno essere riciclati e non ci sarà bisogno di mantenere gli attuali livelli di estrazione delle materie prime.

Fonte articolo

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