Un nuovo metodo standardizzato per misurare l’impronta di carbonio dei pannelli solari aiuterà ad orientare la produzione verso modelli più sostenibili. Uno strumento chiave per l’Ecodesign e per gli obiettivi climatici al 2030 e 2050
Come valutare l’impronta di carbonio di 1 kWh di elettricità prodotta da pannelli fotovoltaici
L’Unione Europea compie un altro passo verso la sostenibilità nella produzione di energia solare. Con la pubblicazione del rapporto “Harmonised rules for the calculation of the carbon footprint of photovoltaic modules”, il Centro Comune di Ricerca (JRC) della Commissione Europea propone un metodo armonizzato per valutare l’impronta di carbonio dei pannelli fotovoltaici.
Lo scopo è duplice: da un lato fornire una base scientifica per i futuri requisiti obbligatori in ambito Ecodesign standardizzando i calcoli, dall’altro rafforzare la competitività di tecnologie a minore impatto ambientale lungo tutta la catena del valore.
Un approccio regolatorio armonizzato
Nonostante l’elettricità prodotta dal fotovoltaico sia a zero emissioni, il ciclo di vita dei pannelli solari non lo è. Come ogni prodotto anche i moduli fotovoltaici hanno un preciso peso in termini di CO2 eq. rilasciata.
L’analisi dell’impronta di carbonio dei pannelli fotovoltaici proposta dal JRC si basa sul metodo dell’Environmental Footprint della Commissione (Raccomandazione 2279/2021) e sulle regole di categoria PEFCR (Product Environmental Footprint Category Rules) specifiche per i moduli FV.
Il metodo introduce una serie di criteri scientifici per quantificare le emissioni lungo il ciclo di vita del prodotto: dall’estrazione delle materie prime fino alla distribuzione.
L’unità funzionale scelta è il grammo di CO₂ equivalente per kilowattora generato (gCO₂eq/kWh), parametro che consente di valutare l’efficienza ambientale anche in relazione alla durata di vita del pannello. Rispetto alle PEFCR FV originali, i ricercatori hanno ampliato l’ambito dello studio per includere le tecnologie fotovoltaiche emergenti e innovative che stanno acquisendo quote di mercato.
Dati e scenari sull’impronta di carbonio dei pannelli fotovoltaici
Il documento evidenzia che l’impronta di carbonio dei moduli varia sensibilmente a seconda del mix energetico utilizzato nei processi produttivi, dei materiali impiegati e della longevità dei moduli.
I valori stimati spaziano da un minimo di 10,8 gCO₂eq/kWh, in condizioni favorevoli, fino a un massimo di 44 gCO₂eq/kWh nei casi più gravosi.
I principali elementi che contribuiscono all’impronta di carbonio dei pannelli fotovoltaici in silicio mono e policristallino sono:
- Elettricità per la produzione del silicio: Il suo contributo varia in base all’impronta di CO2 della rete elettrica del paese produttore.
- Contenuto di silicio: Incide significativamente sull’impronta di carbonio per chilowattora. Un aumento del contenuto di silicio può incrementare la carbon footprint fino all’80%. Tale dato è influenzato dallo spessore del wafer e dalle perdite durante il taglio, fattori che tendono a diminuire nel tempo (Attualmente, lo spessore dei wafer si attesta intorno ai 150 µm, con un contenuto di silicio inferiore a 0,5 kg/m²).
- Contenuto di vetro.
- Contenuto di alluminio.
Anche la durata del pannello incide fortemente sul calcolo, poiché una vita utile più lunga permette di ammortizzare le emissioni iniziali su una maggiore quantità di energia prodotta. Ad esempio: una riduzione della vita utile da 30 a 25 anni aumenta del 20% la carbon footprint; un’ulteriore riduzione a 20 anni del 50%.
Il ruolo dell’Ecodesign e del REPowerEU
L’impronta di carbonio dei pannelli fotovoltaici si inserisce in un contesto più ampio di regolazione.
Le nuove regole proposte dal JRC si pongono al servizio dell’Ecodesign Directive (2009/125/EC), che stabilisce criteri minimi per i prodotti a consumo energetico.
Anche il piano REPowerEU, volto ad accelerare la transizione verde e l’autonomia energetica dell’UE, prevede di raggiungere 600 GW di capacità solare installata entro il 2030.
Per assicurare che questa crescita sia sostenibile, la Commissione intende orientare il mercato verso prodotti con impronta ambientale più bassa.
L’introduzione di criteri obbligatori sull’impronta di carbonio dei pannelli potrebbe inoltre riequilibrare un mercato attualmente dominato da importazioni a basso costo, ma spesso ad alta intensità emissiva.
In prospettiva, la tracciabilità dell’impronta ambientale potrà diventare anche un fattore competitivo per le aziende europee.
Le tecnologie coinvolte e gli sviluppi futuri
Il metodo si applica a diverse tecnologie: pannelli in silicio mono e multi-cristallino, moduli a tellururo di cadmio (CdTe), e in prospettiva anche a tecnologie emergenti come i tandem perovskite-silicio. Sono escluse, invece, tecnologie come CIGS e micro-silicio, attualmente marginali sul mercato europeo.
La metodologia è pensata per essere estesa anche ad altri impatti ambientali, come il consumo di risorse o il particolato.
Inoltre, il JRC ha sviluppato un tool digitale per agevolare il calcolo dell’impronta di carbonio, supportando produttori e istituzioni nel processo di valutazione.
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