Laura Varo, cap de projectes d’eficiència energètica a Wattega, analitza la petjada de carboni associada a la fabricació d’un panell solar fotovoltaic i com varia el balanç d’emissions segons la ubicació i el mix elèctric
En plena emergència climàtica és indiscutible que la transició a les energies renovables de forma multisectorial és urgent i prioritària. Aquesta transició, a més, no pot ser progressiva, sinó que les agendes polítiques han de destinar més esforços a reduir la petjada de carboni i no podem esperar, perquè ja hem sobrepassat la barrera de l’1,5ºC d’anomalia climàtica respecte l’era preindustrial i els efectes són múltiples i en part, imprevisibles.
En aquest context, la indústria de la generació elèctrica, històricament lligada a l’ús de combustibles fòssils i per tant amb una petjada de gasos amb efecte d’hivernacle molt significativa (més d’una cinquena part de les emissions mundials en dades de l’any 2025), ha trobat en les renovables (solar, eòlica, hidroelèctrica) un refugi on produir energia amb una petjada de carboni nul·la, si es té en compte només la generació per se, o més ben dit, baixa en carboni, ampliant la perspectiva.
Més enllà de la generació: les emissions al llarg del cicle de vida
A Catalunya el Pla Territorial sectorial per a la generació elèctrica eòlica i fotovoltaica (PLATER) planteja un model elèctric 100% renovable l’any 2050, amb una instal·lació de 14 GW solars en teulades i espais edificats, 19.394,3 MW en sòl, a banda de l’eòlica (23 GW) i altres renovables (5 MW). Més enllà de la controvèrsia que ha generat el Pla en relació a la ubicació de les instal·lacions i l’impacte ambiental i paisatgístic (ocupar 383 km2 de superfície, la major part en terreny no degradat), hi ha aspectes que el pla deixa de banda, com ara les emissions en el cicle de vida global de les noves instal·lacions.
L’enfocament des del punt de vista de la reducció de les emissions de CO2eq es centra només en l’etapa de generació, en què les renovables sempre guanyen.
Algú s’ha preguntat exactament què s’emet en la producció d’un panell solar fotovoltaic?
Què s’emet en la producció d’un panell solar fotovoltaic?
Des de fa algun temps han aflorat algunes notícies en relació a aquest punt i revisant l’estat de l’art del tòpic (p.e papers recents com Low-carbon transition of China’s monocristalin module and its global contributions (1) o el llibre Las verdades incómodas de la transición energètica de Manuel Casal Lodeiro (2), entre d’altres) s’arriba a la conclusió que la indústria solar fotovoltaica, tal i com l’entenem a dia d’avui, suposa unes emissions per panell produït ineludibles.
Segons (1) la producció d’un panell solar fotovoltaic suposa entre un 60 i 85% de les emissions del seu cicle de vida, derivat de la intensitat energètica del seu procés, que inclou mineria de quars per obtenir silici (el mineral més extens del planeta, però que per produir energia solar és necessari purificar-lo), processos químics per obtenir MG-Si (silici de grau metal·lúrgic), processos de refinat i encapsulament.
Amb tot, revisant la bibliografia s’observa que les emissions en la producció d’un panell solar fotovoltaic a la Xina, el màxim productor actual, són de 0,31 fins a 0,39 kg CO2eq/Wp l’any 2023.
Així, partint d’un panell de 400 W, s’emeten 140 kg CO2eq (0,35 kg CO2eq/Wp). A això cal incorporar les emissions del transport, la instal·lació i la gestió de residus, però obviant-les, anem a veure si aquestes emissions s’estalvien, o no, al llarg de la vida útil del panell.
El cas de Barcelona: emissions de fabricació i emissions evitades
Un panell de 400 W a Barcelona produirà uns 1.500 kWh/kWp·any, pel que en 20 anys de vida útil haurà produït uns 12 MWh.
Partint del factor d’emissions del mix elèctric estatal (283 gCO2eq/kWh), això suposarà un estalvi de fins a 3.400 kgCO2eq, molt lluny dels 140 kg CO2eq per panell, pel que encara que considerem que la indústria solar fotovoltaica té emissions associades, no ho és prou com per no compensar les emissions que s’emetrien en 20 anys a l’estat.
El cas de Noruega: què passa amb un mix elèctric quasi 100% renovable?
Fem el mateix exercici per Noruega, amb un mix elèctric quasi 100% renovable i un factor d’emissions d’entre 5 i 18 gCO2eq/kWh: prenent 12 gCO2eq/kWh com a punt mig i assumint una producció específica de 3 cops menor que a Catalunya, les emissions estalviades en 20 anys són de 46 kg (3 cops menors que les inicials). En aquest cas, la producció d’un sol panell solar fotovoltaic no compensa les emissions que deixa d’emetre en no fer servir el sistema elèctric noruec. Per tant, quin és el valor crític? Depèn de la ubicació per la producció específica, però a Catalunya serien aquests 10 gCO2eq/kWh.
Això condueix a pensar que un panell produït a la Xina (amb el mix elèctric actual) i ubicat a Noruega és actualment insostenible i que a mesura que els mix elèctrics globals es vagin renovant, acabarà passant el mateix a altres indrets. Però quines emissions ha comportat la construcció de les preses hidroelèctriques noruegues o bé els aerogeneradors de l’eòlica marina? Són preguntes difícils de respondre, però en tot cas són infraestructures que ara permeten generar energia elèctrica sense emissions en el procés de generació. No obstant, el que és cert és que analitzant del bressol a la porta (cradle-to-gate) les emissions de la producció d’un panell solar (i concretament a la porta de la fàbrica), a dia d’avui, no compensa les emissions de generació d’un sistema basat pràcticament al 100% en renovables, el que resulta evident, perquè les emissions de generació d’aquest són pràcticament nul·les i no s’està comparant amb les emissions embegudes de l’assentament de grans instal·lacions renovables (p.e hidroelèctriques).
En tot cas, si s’electrifica un sistema basat en combustibles fòssils (i no en energia elèctrica), la fotovoltaica sempre compensa (el factor d’emissions del gas natural és de 0,202 kgCO2eq/kWh i encara és més superior el carbó o el gasoil).
La transició energètica també passa per reduir la demanda
Això vol dir, però, que no s’hagin de fer servir panells per a l’esmentada transició en el cas de sistemes elèctrics que siguin quasi 100% renovables? Penso que a mesura que els sistemes elèctrics siguin més renovables caldrà alhora qüestionar, minimitzar i fer decréixer l’ús de l’energia, per tal de reduir les noves infraestructures que tinguin emissions embegudes, tot i que també fora bo començar a fer-ho ja, doncs el millor kWh és el que no es gasta, i no oblidem, que a aquestes emissions cal sumar les del reciclatge del panell i la gestió de les matèries un cop ja no es pot fer servir.
Ara que la bibliografia fa palès que la producció d’un panell fabricat a la Xina no emet més que les emissions que s’estalviarien durant 20 anys gràcies a la producció solar (en el cas de l’estat espanyol), serem capaces de vehicular noves instal·lacions atenent a la urgència del canvi climàtic? Es prioritzaran espais degradats abans que camps o zones protegides? Contindrem la demanda energètica en una societat que s’aboca al creixement indefinit obviant els límits físics?
