Como você sabe, a operação de painéis solares produz eletricidade sem emissões de dióxido de carbono. Mas quando se trata de sua fabricação e instalação, tudo não fica tão claro. A maioria das opiniões sobre a produção de painéis solares incidiu sobre os elementos que estão incluídos na composição dos próprios painéis, como gálio, cádmio, germânio, índio, selênio e telúrio. Mas a grande quantidade de alumínio necessária para abrigar futuras instalações solares também pode criar problemas adicionais, de acordo com um novo estudo.
“Eu não sabia quanto alumínio é necessário para estruturas e módulos, montagens e inversores”, disse Alison Lennon, pesquisadora da UNSW Sydney School of Photovoltaics and Renewable Energy. Ela acrescentou que o alumínio é usado com mais frequência porque é bastante leve e resistente à corrosão.
Em 2020, o Banco Mundial publicou um documento de política muito citado intitulado Minerais para combater as mudanças climáticas: a intensidade mineral da transição para energia limpa. Neste relatório, os autores identificaram o alumínio como um dos materiais úteis cuja produção deve ser significativamente aumentada para que o mundo atinja seus objetivos ambientais.
No entanto, Lennon argumentou que o relatório do Banco Mundial aborda um programa de energia limpa da Agência Internacional de Energia que exige apenas 4 TW de instalações fotovoltaicas até 2050. Estas são estimativas muito modestas em comparação com o que muitos outros programas mais relevantes estão prevendo agora.
Em sua apresentação, Lennon e sua equipe analisaram a capacidade fotovoltaica de 60 TW definida pelo mais recente International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV). Isso significaria que o mundo precisaria produzir 4,5 TW de capacidade adicional todos os anos até 2050 para atingir zero emissões líquidas e limitar o aquecimento global a menos de 2°C. Para efeito de comparação: até o final de 2020, foram instalados sistemas fotovoltaicos com capacidade total de pouco mais de 700 GW.
O relatório do ITRPV detalha o design das células solares, desde o tamanho do módulo e eficiência até quais possuem esquadrias de alumínio. A equipe de Lennon extrapolou esses dados de 2030 a 2050 e usou os dados para medir fatores como a quantidade de alumínio na estrutura, bem como a quantidade de alumínio reciclado que poderia ser usado em esquadrias e luminárias. A equipe também tentou antecipar como o setor mudaria ao longo do tempo, analisando as perspectivas disponíveis. Com base nessa análise de dados, a equipe conseguiu prever a quantidade de alumínio que o mundo precisaria até 2050.
A quantidade total de alumínio necessária para fazer as molduras, suportes e carcaças dos inversores foi de 486 milhões de toneladas. Em comparação, o Banco Mundial contava apenas cerca de 100 milhões de toneladas.
O problema não é que não haja alumínio suficiente no mundo - é bastante fácil de produzir -, mas que sua produção pode levar a grandes emissões de gases de efeito estufa. A produção de uma tonelada de alumínio a partir da bauxita, fonte comum do elemento, produz de 14 a 16 toneladas de CO2. Se você adicionar a isso as emissões geradas pela geração da eletricidade necessária pela queima de carvão ou combustíveis fósseis em geral, a intensidade de emissão é simplesmente enorme.
Lennon observou que a descarbonização do sistema elétrico do país poderia reduzir significativamente as emissões. O estudo conclui que o mundo pode obter alumínio suficiente para sistemas fotovoltaicos, mas isso exigirá primeiro algumas mudanças na forma como ele é produzido. Outra solução é usar alumínio reciclado. De acordo com Lennon, o alumínio é "infinitamente reciclável". “[Precisamos] pensar cuidadosamente sobre como o alumínio será produzido”, disse ela.
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