Gli ambiziosi obiettivi previsti dall’Unione Europea relativi alla decarbonizzazione del sistema elettrico, ripresi in Italia nell’ambito del Piano per l’Energia e il Clima (PNIEC) richiedono il progressivo aumento della capacità fotovoltaica installata. Il mercato ha messo a disposizione negli ultimi anni moduli in silicio mono-cristallino ad alta efficienza; tra questi la tecnologia Passivated Emitter Rear Cell (PERC) risulta ormai fortemente consolidata mentre di più recente introduzione sono i moduli a Etero-giunzione (HJT) bifacciali e i moduli Interdigitated Back Contact (IBC).

In tale contesto si inserisce il presente studio il cui obiettivo primario è l’analisi dei potenziali impatti ambientali generati da tre tecnologie fotovoltaiche, PERC, HJT bifacciale e IBC, installate sia in un impianto utility-scale a terra con potenza pari a 84,73 MW sia su un impianto residenziale su tetto con potenza pari a 3 kW. Al fine di fornire il più ampio spettro di dettagli possibili lo studio considera diversi scenari, ovvero: (i) diverse tecnologie di celle, (ii) due diverse tipologie di impianto, una di tipo utility-scale (84,73 MW) a terra e una di tipo residenziale su tetto (3 kW), (iii) due modalità di installazione dei moduli per l’impianto a terra (con inseguitore solare mono-assiale e con struttura fissa), (iv) diverse esposizione dei moduli per l’impianto su tetto, oltre a quella ottimale con i moduli rivolti a sud anche l’esposizione a est e a ovest, (v) due siti d’installazione, Catania e Piacenza, caratterizzati da una diversa disponibilità della fonte solare.

I potenziali impatti sono stati valutati seguendo l’approccio del Life Cycle Assessment, in accordo con gli standard ISO 14040 e ISO 14044, considerano l’intero ciclo di vita dalle prime fasi di lavorazione delle materie prime fino allo smaltimento dei moduli.
L’analisi conferma la correlazione tra resa energetica (rapporto tra la produzione energetica e la potenza installata) e gli impatti ambientali derivanti dalla generazione di 1 kWh, sottolineata sia dai minori impatti ottenibili dal sito di Catania rispetto a Piacenza sia dai vantaggi raggiungibili dall’esposizione a sud dei moduli rispetto agli altri orientamenti. Confrontando le due tipologie di impianto, su tetto e a terra, emerge il minor contributo dell’impianto a terra dettato dalla maggiore resa energetica raggiungibile grazie alla migliore esposizione ed inclinazione dei moduli anche grazie all’uso di tracker.

Per tutte le tre tecnologie analizzate è emerso che il maggior contributo nella generazione degli impatti ambientali nella produzione di energia elettrica da fotovoltaico è da ascrivere al modulo la cui principale criticità risiede nei processi produttivi a monte del wafer in silicio.