Equipes da China e de outros países simulam 1.708 cenários de reciclagem de resíduos fotovoltaicos

De acordo com pt.wedoany.com-Um grupo internacional de pesquisadores desenvolveu uma estrutura de avaliação abrangente para comparar os benefícios econômicos e os impactos climáticos da reciclagem local de resíduos fotovoltaicos em relação à terceirização dessa reciclagem. O estudo abrange as principais tecnologias de reciclagem, 32 regiões, múltiplas configurações de comércio de resíduos e esquemas de subsídios, avaliando um total de 1.708 cenários de reciclagem. Os resultados foram publicados na revista Nature.

O primeiro autor do artigo, Jian Zuo, explicou que o foco desta pesquisa não está na quantidade de resíduos fotovoltaicos gerados, mas sim em como esses resíduos devem ser gerenciados entre regiões com diferenças significativas em termos técnicos e econômicos. A equipe de pesquisa desenvolveu uma estrutura global integrada que conecta restrições de fornecimento de materiais, implantação futura de energia fotovoltaica e geração de resíduos a trajetórias de tecnologias de reciclagem específicas de cada região, fluxos de resíduos entre regiões e intervenções de políticas públicas. A estrutura examina simultaneamente os benefícios econômicos e climáticos da reciclagem fotovoltaica, bem como a distribuição desses benefícios entre as regiões.

Os pesquisadores primeiro simularam os preços futuros de cobre, alumínio, prata e silício, incorporando essas projeções ao Modelo de Análise de Mudanças Globais (GCAM) para estimar a escala de implantação fotovoltaica sob diferentes trajetórias socioeconômicas e climáticas. As projeções de capacidade resultantes foram utilizadas em uma análise dinâmica de fluxo de materiais para calcular o volume total de resíduos fotovoltaicos em fim de vida até 2060. Em seguida, a equipe combinou a avaliação do ciclo de vida com a análise de custo do ciclo de vida para avaliar os impactos climáticos e econômicos da reciclagem sob diferentes trajetórias tecnológicas, acordos de comércio de resíduos e esquemas de subsídios.

Os 1.708 cenários abrangem múltiplas combinações de premissas sobre o descomissionamento de instalações fotovoltaicas futuras, tecnologias de reciclagem, comércio internacional de resíduos e políticas de subsídios. As trajetórias tecnológicas incluem quatro categorias: continuação das práticas atuais (BAU), prioridade econômica, prioridade de carbono e difusão tecnológica. Os cenários de comércio abrangem reciclagem local, comércio orientado pela responsabilidade estendida do produtor (EPR), expansão do comércio global e comércio regional. Os esquemas de subsídios incluem cinco modalidades: sem subsídio, subsídio contínuo, subsídio decrescente, apoio com preço de carbono baixo e apoio com preço de carbono alto. Cada combinação foi avaliada em 28 cenários de descomissionamento fotovoltaico para comparar seus efeitos sobre a viabilidade econômica da reciclagem, os benefícios climáticos e a desigualdade regional.

Considerando as restrições de fornecimento de materiais no lado da oferta, a estrutura prevê que os resíduos fotovoltaicos globais atingirão entre 297 e 402 milhões de toneladas métricas até 2060, com regiões de renda média, como a China, tornando-se as principais contribuintes após 2040. Apesar das expectativas claras de avanço tecnológico, a reciclagem fotovoltaica global não deverá atingir o ponto de equilíbrio financeiro antes de mais de uma década. O estudo também revelou um efeito de mão dupla: o aumento dos preços de materiais como silício, prata, cobre e alumínio confere maior valor aos materiais reciclados e amplia a margem de lucro da reciclagem, mas, ao mesmo tempo, eleva os custos de novos projetos fotovoltaicos, desacelera o ritmo de instalação e, em última análise, reduz o volume total de resíduos gerados décadas depois.

Os resultados mostram que combinar tecnologias de reciclagem específicas de cada região com estratégias de reciclagem terceirizada pode gerar os maiores benefícios líquidos globais. Essa abordagem poderia reduzir as emissões de gases de efeito estufa em até 3,32 bilhões de toneladas métricas de equivalente de CO₂ até 2060 e gerar benefícios líquidos acumulados entre US$ 529,1 bilhões e US$ 935,5 bilhões. No entanto, Jian Zuo destacou que esse processo pode concentrar as receitas da reciclagem e o desenvolvimento tecnológico em um número relativamente pequeno de regiões, resultando em uma distribuição de benefícios mais desigual. O estudo também constatou que um esquema de subsídio decrescente bem projetado — no qual os subsídios são gradualmente eliminados após a reciclagem se tornar economicamente viável — é mais eficaz na redução das disparidades regionais do que o subsídio contínuo, com um custo fiscal apenas uma fração do valor. Subsídios vinculados a um preço elevado de carbono, por outro lado, podem exacerbar as disparidades regionais, pois regiões com mercados de carbono maduros e indústrias de reciclagem avançadas receberiam benefícios desproporcionais.

O estudo, intitulado "Towards an equitable future of global photovoltaic waste recycling", foi publicado na revista Nature. Cientistas da Universidade de Shandong (Shandong University), da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong (Huazhong University of Science and Technology), da Universidade de Hong Kong (University of Hong Kong), da Universidade de Tecnologia de Taiyuan (Taiyuan University of Technology), da Universidade de Adelaide, na Austrália (University of Adelaide), e da Universidade de Linköping, na Suécia (Linköping University), participaram conjuntamente deste trabalho.