IMPACTOS AMBIENTALES DEL CICLO DE VIDA DE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS Y RETOS ACTUALES DE SU GESTIÓN Y RECICLAJE EN ESPAÑA

Abstract

La expansión de la energía solar fotovoltaica constituye uno de los pilares fundamentales de la transición energética global. En las últimas décadas, la capacidad instalada de sistemas fotovoltaicos ha crecido de forma exponencial impulsada por la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo, esta rápida expansión tecnológica plantea nuevos retos ambientales asociados al final de la vida útil de los módulos fotovoltaicos, especialmente en relación con la generación futura de residuos y la gestión sostenible de los materiales que los componen. En este contexto, el presente Trabajo Fin de Grado analiza los impactos ambientales asociados al ciclo de vida de los módulos fotovoltaicos y evalúa distintas estrategias de gestión al final de su vida útil desde la perspectiva de la Ingeniería Ambiental. El estudio se centra especialmente en el caso de España, uno de los países europeos con mayor crecimiento reciente de potencia fotovoltaica instalada, lo que implica la aparición futura de volúmenes significativos de residuos derivados de estas tecnologías. El trabajo se estructura a partir de una revisión técnica de la literatura científica y de informes institucionales internacionales, complementada con un análisis cuantitativo de datos disponibles sobre potencia instalada, vida útil de los módulos y generación estimada de residuos. A partir de esta información se analizan los principales impactos ambientales asociados a las fases de extracción de materias primas, fabricación y transporte de los módulos fotovoltaicos, identificando los procesos y materiales con mayor contribución a la huella ambiental del sistema. Asimismo, se estiman escenarios de generación de residuos fotovoltaicos en España considerando diferentes parámetros como la vida útil media de los módulos, posibles fallos tempranos y procesos de repotenciación de instalaciones. Los resultados del análisis muestran que, aunque la generación de electricidad mediante energía fotovoltaica presenta emisiones significativamente inferiores a las tecnologías basadas en combustibles fósiles, de 20-60 g CO2 eq/kWh, los impactos ambientales del ciclo de vida se concentran principalmente en las etapas de fabricación de los módulos, especialmente en los procesos asociados a la producción de silicio, vidrio y aluminio. En relación con el fin de vida, las proyecciones indican que los residuos fotovoltaicos en España podrían alcanzar decenas de miles de toneladas anuales en las próximas décadas, de 10.000 a 30.000 t/año, lo que pone de manifiesto la necesidad de desarrollar sistemas de gestión eficientes y capacidades industriales de reciclaje adecuadas. A partir del análisis de distintas alternativas de gestión, las cuales incluyen el vertido, el reciclaje mecánico, el reciclaje avanzado y la reutilización, se realiza una evaluación comparativa basada en criterios ambientales, técnicos y normativos. Los resultados indican que el reciclaje mecánico constituye actualmente la opción más madura y viable desde el punto de vista técnico y regulatorio, mientras que el reciclaje avanzado ofrece un mayor potencial de recuperación de materiales estratégicos, aunque requiere un mayor desarrollo tecnológico e industrial. La reutilización de módulos aparece como una alternativa ambientalmente favorable en determinados casos, siempre que los módulos mantengan condiciones técnicas adecuadas y exista un sistema de certificación que garantice su funcionamiento seguro. Los resultados obtenidos en este trabajo evidencian que la gestión del final de vida de los módulos fotovoltaicos representa un desafío emergente para la sostenibilidad del sector energético, pero también una oportunidad para avanzar hacia modelos de economía circular. En particular, el desarrollo de tecnologías de reciclaje más eficientes, la incorporación de criterios de ecodiseño en los módulos y el fortalecimiento de los sistemas de responsabilidad