Pesquisadores da Universidade de Ghent, na Bélgica, e da unidade Engie Laborelec, da gigante francesa de energia, investigaram quanta prata poderia ser necessária para a indústria fotovoltaica até 2030 e descobriram que a escassez de prata pode se tornar mais frequente.
“Nosso trabalho destaca o papel dos novos projetos de c-Si, como TOPCon e SHJ, no aumento da demanda por prata e, ao considerar setores concorrentes, fornece uma visão abrangente da demanda e oferta totais até 2030”, disse a autora correspondente da pesquisa, Vittoria Cattaneo, à pv magazine. “Ao fazer isso, a pesquisa quantifica a escala do desafio e mostra que é uma questão que a indústria terá que resolver sem demora.”
Os pesquisadores conduziram sua análise com base em cenários de implantação fotovoltaica, considerando dados sobre tecnologias de células solares individuais, como PERC, TOPCon, heterojunção (HJT), contato traseiro (BC) e tandem. Eles também usaram previsões de participação de mercado e dados de intensidade de prata divulgados pela Associação de Fabricantes de Máquinas e Equipamentos da Alemanha (VDMA).
O grupo de pesquisa também delineou dois cenários de produção fotovoltaica – um cenário básico estimando que a capacidade global de fabricação fotovoltaica aumenta 500 GW/ano em 2023 para mais de 1 TW/ano até 2030, e um cenário acelerado projetando que a produção fotovoltaica cresce para 1,3 TW/ano até 2030.
Além disso, os acadêmicos consideraram cinco cenários diferentes para o mercado global de prata: um cenário moderado com base na produção fotovoltaica de linha de base e na trajetória de linha de base para redução da intensidade de prata; um cenário de alta demanda ligando a produção fotovoltaica acelerada e as reduções de intensidade de prata de linha de base; um cenário de baixa demanda projetando baixa demanda para a indústria fotovoltaica e prata; um cenário inovador semelhante ao de alta demanda, mas com redução acelerada da intensidade da prata; e uma improvável demanda de prata fotovoltaica de 100% PERC, assumindo que o PERC recuperará o domínio completo no mercado.
“A comparação do cenário PERC com os restantes permitirá avaliar o efeito que a transição para tecnologias fotovoltaicas mais intensivas em prata, especialmente TOPCon e HJT, pode ter na demanda de prata na indústria fotovoltaica”, especificaram os cientistas.
Além disso, eles delinearam dois cenários diferentes para o fornecimento global de prata até 2030: um com a expectativa de aumento da demanda de 3% ano a ano, impulsionada pelo crescimento do PIB; e um com demanda crescendo mais de 3% impulsionada pela demanda industrial concorrente. “As projeções para a demanda de prata na indústria fotovoltaica e nos setores concorrentes foram combinadas para prever a demanda total implícita de prata no período 2023-2030. Para simplificar, dos oito cenários possíveis, apenas os três mais representativos foram selecionados”, afirmaram.
A análise mostrou que a demanda total de prata deve atingir 48.000 a 52.000 t/ano em 2030, com oferta suficiente para atingir apenas 34.000 t/ano. A indústria fotovoltaica, por sua vez, deve ver sua demanda de prata crescer por um fator de 1,6 a 2,3 a 10.000 a 14.000 t/ano em 2030, como consequência do maior consumo de prata em novos projetos de células, como TOPCon e HJT. “Como resultado, a demanda de prata da indústria fotovoltaica pode representar 29-41% da oferta projetada em 2030”, enfatizaram os acadêmicos.
Os cientistas afirmaram que mais esforços devem ser feitos para reduzir o teor de prata nas células solares TOPCon e HJT. “Em particular, as políticas devem apoiar preferencialmente o desenvolvimento de soluções que permitam reduzir o consumo de prata sem exigir grandes mudanças nos processos de fabricação existentes”, concluíram.
Suas descobertas estão disponíveis no estudo “Forecasting silver demand and supply by 2030: Impact of silver-intensive photovoltaic cells and sectoral competition“, publicado em Resources, Conservation and Recycling.
“Nosso trabalho visa aumentar a conscientização da indústria sobre esse problema crescente, enfatizar que a disponibilidade de matéria-prima é fundamental para a transição energética e, portanto, exigir uma gestão mais eficiente da prata em todo o ciclo de vida fotovoltaico e de outros produtos. As tecnologias fotovoltaicas evoluíram muito rapidamente na última década, já alcançando grandes reduções no uso de prata”, acrescentou Cattaneo. “Nossas descobertas destacam a importância de continuar e acelerar a inovação nessa direção. Reduções adicionais no uso de prata fotovoltaica ou substituição por materiais mais abundantes serão essenciais para sustentar a implantação fotovoltaica em larga escala. Do lado da oferta, expandir a reciclagem de prata também é fundamental para mitigar possíveis restrições.”
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