Estudio del impacto medioambiental de baterías y placas solares en electrónicos

Abstract

[EN] In this study, we go through various life-cycle assessment (LCA) reports involving PV cells and batteries in order to identify the most sustainable solution for consumer electronics. We study the performance of different PV technologies amorphous silicon (a-Si), multicrystalline silicon (mc-Si), singlecrystalline silicon (sc-Si), organic photovoltaics (OPV), cadmium telluride (CdTe) and copper indium gallium selenide (CIS), and of batteries CP 7840, AAA alkaline and CR 2032. Once we have the environmental impacts of the alternatives, we study three specific products: Haltian sensor Envi-Presence, Haltian sensor Environment and Haltian sensor Activity for three different use scenarios 1, 2 and 6 hours of irradiance per day. We also underline the effect of the locations on the sustainability study by analysing the results in the case of Finland, Spain, Germany and EU average conditions. The results show that the organic photovoltaic (OPV) technology is the best performing technology from a sustainability perspective while multicrystalline silicon (mc-Si) is the worst one. We also appreciate how PV, despite the technology chosen, will perform better than the AAA alkaline battery, while when compared with the CR 2032 battery it depends on the product analysed and the use scenario. Finally, when compared to grid-charging we calculated the break-even days of use that would make the PV alternative the most sustainable one, obtaining values as low as 131 days for the OPV in Germany with a solar irradiance of six hours per day and as high as 19625 days for the mc-Si in Finland with a solar irradiance of one hour per day. The PV / grid comparison is not affected by the product chosen.

[ES] Las placas solares a menudo son consideradas alternativas verdes a baterías para electrónicos y aparatos portátiles, ya que la fuente energética es gratis y renovable. No obstante, es necesario considerar que durante la fabricación del elemento hay también consumo energético y, además, en este tipo de aplicaciones las placas solares tan solo están expuestas una pequeña fracción de su vida útil. Las baterías primarias, por otro lado, tan solo son cargadas una vez, consumiendo materia prima y requiriendo de mantenimiento para cambiar las baterías al gastarse las mismas; mientras, las baterías secundarias pueden cargarse múltiples veces conectándolas a la red eléctrica que, al menos parcialmente, consume energía renovable. En este ámbito las placas solares aportan cierto valor añadido al no depender de la red eléctrica.

En este trabajo de literatura se analiza el ciclo de vida de baterías primarias y secundarias comparadas con placas solares y módulos. El objetivo es responder a la siguiente cuestión: ¿en qué condiciones, tipo de productos y frecuencia de uso reemplazar baterías parcial o totalmente por placas solares aumentaría la sostenibilidad medioambiental del producto, manteniéndose el resto de variables iguales?