Cuando los paneles solares se rompen por una tormenta de granizo o fuertes rachas de viento, circulan mensajes diciendo que liberan sustancias tóxicas para la salud y el medioambiente.
Lo que sabemos:
Los paneles fotovoltaicos están hechos principalmente de vidrio, aluminio y polímeros, que se combinan con cantidades muy pequeñas de otros materiales.
El 95% de los paneles más vendidos en el mundo lleva plomo y el 5% restante contiene cadmio, dos elementos que pueden ser tóxicos para el medioambiente y la salud humana si no se tratan correctamente.
En los paneles con plomo, este representa menos del 0,05% de su peso total, y en los paneles con cadmio, menos del 0,07%.
Estos elementos no son solubles en agua ni se pueden emitir al aire y además el cadmio está en una forma muy estable.
Un estudio concluyó que, aún si los paneles rotos liberasen estos elementos al medioambiente, sus concentraciones en el suelo, el agua y el aire seguirían muy por debajo de los límites de seguridad
Tanto el plomo como el cadmio se pueden recuperar y reciclar.
Aunque algunos contenidos dicen que las placas tienen otros elementos peligrosos como arsénico, cromo hexavalente y PFAS, estos no se usan en los paneles comerciales.
Los paneles más vendidos tienen dos elementos tóxicos, plomo y cadmio: representan menos del 0,1% del peso de cada panel
Los paneles solares de uso comercial más empleados en el mundo son los de silicio cristalino (c-Si) y los de telururo de cadmio (CdTe), que acaparan una cuota de mercado del 95% y 5%, respectivamente, según datos de 2011 a 2021 de la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por siglas en inglés).
Estas tecnologías contienen plomo y cadmio, dos sustancias que pueden ser tóxicas y suponen un riesgo para la salud y el medioambiente si no se eliminan de forma adecuada, dice la IEA. Así, el plomo representa entre el 0,01 y el 0,05% del peso total de los paneles de silicio cristalino y el cadmio, entre el 0,04 y el 0,07% de los de CdTe.
Estos y otros elementos están encerrados en varias capas que los protegen del exterior
Los paneles de silicio cristalino y los de telururo de cadmio comparten una estructura similar: los materiales que aprovechan la energía solar están encerrados entre varias capas protectoras formando una especie de sándwich. El marco que sostiene el panel suele ser de aluminio, primero va una capa de vidrio, después un material encapsulante y después las celdas solares.
En los paneles de silicio cristalino, el plomo está en las soldaduras del circuito eléctrico interno de los paneles, combinado con el estaño, según explica un artículo científico. El plomo es un metal tóxico para la salud, con efectos negativos para el cerebro, el hígado, los riñones y los huesos, sin que exista un umbral mínimo en nuestro cuerpo humano que no provoque efectos adversos, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). El plomo es especialmente dañino en niños y les puede causar problemas de desarrollo cerebral.
¿Cómo se debe gestionar el plomo de los paneles? Si los módulos llegasen sin ningún tipo de tratamiento a vertederos, existe el riesgo de que este metal se filtre en el suelo, en aguas o se libere a la atmósfera. Por ello, hay formas de desechar y reciclar el plomo de estas soldaduras con reacciones químicas. También hay iniciativas para usar tecnologías de soldadura sin plomo.
Por otro lado, en los paneles de CdTe, el cadmio forma parte de una fina capa absorbente de los paneles, fundamental para transformar la energía solar en electricidad. El cadmio es un metal cancerígeno con efectos tóxicos en los riñones, el esqueleto y el sistema respiratorio, según explican el Instituto Estadounidense del Cáncer y la OMS. Este elemento, a diferencia del plomo, sí que tiene un umbral considerado seguro para la salud humana: 2,5 microgramos por kilo de peso corporal, según la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria.
¿Cómo se debe gestionar ese cadmio para reducir su peligro? Aunque el cadmio elemental es un elemento tóxico, el cadmio presente en los paneles de CdTe es mucho más estable y presenta menos riesgos que el tipo de cadmio preocupante para la salud. Varios trabajos indican que el CdTe es mucho menos tóxico que el cadmio (hasta 100 veces menos). Además, ya hay vías para recuperar el cadmio de los paneles y fabricar nuevos módulos de CdTe.
Según varios estudios, el riesgo para la salud humana es muy bajo
Los paneles fotovoltaicos están expuestos a tormentas, granizo, incendios, impactos de objetos que trae el viento… ¿Qué ocurre en estos casos? Los elementos contaminantes podrían liberarse, aunque uno de los estudios más completos hasta la fecha indica que aun así seguirían dentro de los límites de lo que se considera seguro en el medioambiente para que no lleguen a ser un riesgo para la salud. Otros trabajos van en la misma línea, aunque inciden en que hace falta investigar más.
Un trabajo de la IEA estudió en 2019 los riesgos para la salud humana asociados a roturas de estos paneles partiendo de un escenario improbable pero peligroso: módulos rotos que liberan plomo y cadmio al aire, el suelo y un acuífero. Replican este escenario con varias instalaciones: una casa con placas en el tejado; un edificio con placas en azotea y una granja solar de gran tamaño.
Mediante fórmulas matemáticas y simulaciones, el trabajo estimó cuánta cantidad de los contaminantes llegaba al medioambiente y lo comparaban con los valores límite de la Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos (EPA), viendo que quedaban muy por debajo delos umbrales de seguridad.
El estudio reconoce que estos valores pueden cambiar en diferentes países, por ejemplo, los de la OMS son menores que los de la EPA en cuanto a contaminación del agua, pero mayores en contaminación del aire. En cualquier caso, esta posible contaminación también está por debajo de esos valores de seguridad de la OMS.
Un trabajo de 2010 del Instituto Geotécnico de Noruega decía que los paneles de CdTe pueden liberar cadmio, pero la mayoría de este elemento tóxico queda en el encapsulado que tienen las placas solares. Este informe decía que el riesgo de que hubiera una “contaminación incontrolada” de elementos tóxicos de estos paneles era “bajo”, pero también decía que por entonces (2010) faltaba más investigación. Otro estudio publicado en 2023 hace un análisis similar con este tipo de paneles, concluyendo que la contaminación en el caso de que liberen materiales nocivos se quedan muy por debajo de los umbrales de riesgo, considerándose seguro.
Otro trabajo publicado en 2014 exploró los problemas que supondría llevarse una gran cantidad de paneles solares a vertederos que no cumplan normativas de residuos electrónicos y concluyó que los contaminantes no superaban los límites asociados a riesgos de cáncer y otros problemas de salud. Un estudio de 2020 también hacía un análisis de varios tipos de contaminantes (incluyendo plomo, cadmio y otros) que tienen los paneles y por qué posibles vías podrían contaminar a gente que viva cerca de estas instalaciones, considerando que en líneas generales, el riesgo para la salud es bajo.
Los estudios científicos apuntan a que no hay riesgo medioambiental, pero piden más investigación
Otros trabajos exploran si estos metales pesados se pueden infiltrar en el medioambiente en el caso de que se rompan, con resultados diferentes.
Algunos reportes indican que los elementos que contienen los paneles no se mezclan con el agua ni con el aire, por lo que el riesgo de que se liberen en el medioambiente es bajo. En el caso de un incendio de paneles de CdTe, un trabajo de 2005 concluyó que casi todo el cadmio (99,5%) queda encapsulado en el vidrio que lo recubre, sin liberarse al medioambiente.
Un trabajo de 2019 tomó muestras de suelo cercanas y alejadas de plantas fotovoltaicas de silicio cristalino para ver si estaban contaminadas con plomo, cadmio u otros contaminantes. Los autores no vieron diferencias en la cantidad de estas sustancias y apuntan a que no había concentraciones de elementos que supusieran un riesgo para los ecosistemas.
Otros estudios que simulan basureros de paneles solares destacan que en algunos casos sí que puede haber vertidos dañinos para el ecosistema. Este de 2021 indica que si se rompe el encapsulante, se liberan metales, aunque en las condiciones más extremas solo se libera el 30% de ellos. Otros se limitan a indicar que hace falta investigar más. Del mismo modo, existe cierto debate científico sobre las condiciones de estos estudios de simulación de basureros, ya que algunos consideran que no se están replicando las condiciones reales de los vertederos o no tienen en cuenta los requisitos actualizados de los fabricantes de paneles.
Arsénico, galio, germanio, cromo hexavalente o PFAS: no se usan en paneles solares comerciales
Hay contenidos —incluso de fuentes de gobiernos como los de Florida o Iowa— que dicen que estas placas tienen otros elementos peligrosos, como arsénico, galio, germanio, cromo hexavalente o PFAS. Un comentario publicado en la revista científica Nature Physics aclara que esas sustancias no se usan en los paneles comerciales y especula de dónde pueden venir estos rumores:
Arsénico y galio: los que tienen estos elementos son paneles solares de alta eficiencia, usados en su mayoría en el sector aeroespacial.
Germanio: se ha empleado en algunos prototipos de paneles solares que no se han llegado a producir a escala comercial.
Cromo hexavalente: no hay indicios de que se empleara en paneles fotovoltaicos, pero sí hay evidencias de que se ha empleado en aplicaciones de solar térmica, para bañar en cromo a los calentadores de agua.
PFAS: no se suelen emplear en paneles solares comerciales. En algunos casos, para repeler el agua de algunaspartes de los paneles, se investigan con fluoropolímeros, un compuesto de la familia de los PFAS, pero menos dañino que los químicos más preocupantes.
El informe de la IEA de 2022 hace un repaso exhaustivo de qué elementos contienen los dos paneles solares comerciales, donde no se incluyen ninguno de estos elementos.
