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Título: Análise exploratória da sustentabilidade de tecnologias aplicadas na produção de painéis fotovoltaicos sob a ótica da economia circular
Título(s) alternativo(s): Exploratory analysis of the sustainability of technologies applied to the production of photovoltaic panels from the circular economy’s perspective
Autor(es): Zamarchi, Gabriella Stasiak
Orientador(es): Schenatto, Fernando José Avancini
Palavras-chave: Sistemas de energia fotovoltaica
Economia social
Sustentabilidade
Photovoltaic power systems
Social economic
Sustainability
Data do documento: 19-Nov-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: ZAMARCHI, Gabriella Stasiak. Análise exploratória da sustentabilidade de tecnologias aplicadas na produção de painéis fotovoltaicos sob a ótica da economia circular. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020.
Resumo: A geração solar por meio de painéis fotovoltaicos é uma solução sustentável que cresce no mundo todo. Porém, para se tornar uma alternativa realmente sustentável, a produção dos painéis precisa ser repensada para que a extração de matérias-primas seja atenuada e o descarte dos resíduos de fim de vida seja rediscutido. Esta pesquisa apresenta uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL) que busca explorar soluções sustentáveis apresentadas, no recorte de literatura estabelecido, para a fabricação de painéis, reincorporando resíduos de células solares na cadeia de produção, ou seja, utilizando-se de uma ótica de Economia Circular (EC). Com o levantamento de pesquisas acadêmicas e documentos regulatórios, analisa-se as três gerações de painéis fotovoltaicos e suas arquiteturas, explorando tecnologias inovadoras, como as Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs), Organic Photovoltaics (OPV) e células solares de perovskita, além das já consolidadas células solares de silício cristalino (c-Si). A pesquisa investiga o tratamento de fim de vida de painéis fotovoltaicos e procedimentos de reciclagem. A partir da análise de um portfólio selecionado de 15 artigos, o trabalho explora a tecnologia de produção Roll-to-Roll (R2R) usada para a fabricação de células fotovoltaicas de filme fino da terceira geração. Aborda-se também a iniciativa do projeto CABRISS (implementation of a CirculAr economy Based on Recycled, reused and recovered Indium, Silicon and Silver), que promove ações para a implementação da EC para recuperação de resíduos de fotovoltaicas na Europa. Mostrou-se que a recuperação de resíduos de fim de vida para a primeira e segunda geração pode se mostrar vantajosa, enquanto, para a terceira geração, ainda não existem sistemas estabelecidos de recuperação de resíduos. A pesquisa aponta para novas pesquisas de políticas de gestão de resíduos e para a escalabilidade de novas tecnologias, além da redução dos custos de produção.
Abstract: Solar energy generation through photovoltaic panels is a sustainable solution that grows worldwide. However, to become a truly sustainable alternative, the production of the panels needs to be re-thought so that the extraction of raw materials is mitigated and the disposal of end-of-life waste is re-discussed. This research presents a Systematic Literature Review (SLR) that seeks to explore sustainable solutions presented, in the interval of the established literature, for the manufacture of panels, reincorporating waste from solar cells in the production chain, that is, using a Circular Economy (CE) perspective. With the survey of academic research and regulatory documents, the three generations of photovoltaic panels and their architectures are analyzed, exploring innovative technologies, such as Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs), Organic Photovoltaics (OPV) and perovskite solar cells, in addition to the already consolidated crystalline silicon (c-Si) solar cells. The research investigates the end-of-life treatment of photovoltaic panels and recycling procedures. Based on the analysis of a selected portfolio of 15 articles, the work explores the Roll-to-Roll (R2R) production technology used for the manufacture of third generation thin film photovoltaic cells. The CABRISS (implementation of a CirculAr economy Based on Recycled, reused and recovered Indium, Silicon and Silver) project initiative is also addressed, which promotes actions for the implementation of CE for the recovery of photovoltaic waste in Europe. It has been shown that the recovery of end-of-life waste for the first and second generation can prove to be advantageous, while, for the third generation, there are still no established systems for waste recovery. The research points to new researches on waste management policies and the scalability of new technologies, in addition to reducing production costs.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27597
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