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Resumo
VISÃO GERAL
A EGP (Enel Green Power) é uma empresa líder global no desenvolvimento e gestão de produção de energia a partir de fontes renováveis com capacidade total instalada de 54 GW, com base em um portfólio incorporado composto por tecnologias eólica, solar, hidrelétrica e geotérmica.
Com o objetivo de geração 100% renovável, a energia solar fotovoltaica (PV) será uma das contribuidoras mais relevantes para o crescimento das energias renováveis na próxima década, estimando-se um aumento constante da capacidade instalada. Contudo, a estratégia da Enel Green Power (EGP) visa, também, o desenvolvimento e a adoção de soluções inovadoras capazes de apoiar a transição para um modo mais sustentável e eficiente de geração de eletricidade no longo prazo.
Alguns pesquisadores demostram que, no futuro próximo, espera-se um crescimento significativo de desperdício de painéis fotovoltaicos. No final de 2017, a capacidade fotovoltaica global instalada atingiu cerca de 400 GW e, até 2050, deve ser dez vezes maior, para 4.500 GW. Considerando uma vida útil média de 25 anos, espera-se que o painel solar fotovoltaico de resíduos atinja entre 4% -14% da capacidade total de geração até 2030 e aumente para mais de 80% (cerca de 78 milhões de toneladas), até 2050. (Md. Shahariar Chowdhury et al., Energy Strategy Reviews, Volume 27, 2020, 100431, doi.org/10.1016/ j.esr.2019.100431). Embora, estima-se que a quantidade de resíduos de painéis fotovoltaicos (PV) cresça exponencialmente nas próximas décadas e que, entre 80% e 90% do peso dos painéis fotovoltaicos sejam reciclado, poucas pesquisas foram realizadas em nível de melhoria na eficiência dos processos de reciclagem.
O aumento dos resíduos de painéis fotovoltaicos apresenta um novo desafio ambiental, mas também, oportunidades sem precedentes para a criação de valor e na a busca de novas receitas econômicas. Isso inclui, a recuperação de matéria-prima e a criação de novas indústrias solares fotovoltaicas em fim de vida.
Embora, alguns materiais de alta qualidade como, por exemplo, o vidro, possam ser recuperados com processos de reciclagem padrão, a reciclagem de alta eficiência de PV permite recuperar também o silício e metais que geralmente são perdidos na reciclagem de base. Além disso, a Europa é altamente dependente das importações de metais como matérias-primas críticas (CRM) como o índio, o fósforo ou o silício. Assim como, metais preciosos como a prata ou o cobre. Com a redução da quantidade de resíduos nos aterros e da dependência de importação em matérias primas da economia europeia como objetivo, a reciclagem de painéis fotovoltaicos é a forma mais relevante e, também, necessária para fornecer matérias primas da imensa fonte de resíduos fotovoltaicos como Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos (WEEE). A previsão sobre o aumento dos resíduos fotovoltaicos traz a possibilidade de um enorme mercado emergente para a reciclagem fotovoltaica.
Deste modo, a Enel Green Power está à procura de processos de reciclagem sustentáveis e inovadores para recuperar Matéria-Prima Secundária (SRM) de módulos fotovoltaicos em fim de vida (incluindo módulos com falha precoce), visando aumentar as taxas de recuperação, a qualidade do material desta recuperação e minimizar a produção de resíduos.
Para perguntas sobre o Desafio e sobre a sua proposta, contate: EnelOpenInnovabilityChallenges@wazoku.com.
Descrição
CENÁRIO
A energia solar é crucial e inquestionavelmente a solução mais aplicável e acessível que lidera, em todo o mundo, a transição energética e as mudanças climáticas. Embora, os sistemas fotovoltaicos (PV) forneçam geração de energia com emissão zero ao longo de sua vida útil de 25 a 30 anos, é crucial garantir produtos sustentáveis durante todo o ciclo de vida. Mesmo que, durante a fase de fabricação, grandes esforços tenham sido investidos na redução dos impactos ambientais, até agora, o fim da vida útil (EoL) dos dispositivos fotovoltaicos não foi suficientemente abordado.
Os futuros resíduos fotovoltaicos foram estimados com volumes cumulativos consideráveis de cerca 10 milhões de toneladas (Mtons) na Europa e 60-78 Mtons no resto do mundo, estimados em até 2050. Atualmente, 80-90% dos resíduos fotovoltaicos são reciclados, enquanto os restantes de 10-20% que, também, contém materiais de alto valor, é depositado em aterro, o que não é uma solução satisfatória, especialmente no contexto das Mtons de módulos PV EoL projetados para o futuro.
CONTEXTO
O cenário de base da reciclagem é considerado representativo das práticas padrões nas usinas de reciclagem da Europa Ocidental não equipadas com tecnologias especializadas para reciclagem fotovoltaica. Esse cenário começa com a desmontagem manual das molduras e cabos do painel que são, posteriormente, separados para reciclagem. As partes restantes do painel são tratadas com técnicas simples (por exemplo, marteladas ou moídas para separar parcialmente o vidro) ou diretamente trituradas com outros WEEE. Devido à heterogeneidade do painel fotovoltaico (incluindo vidro, encapsulamentos, células de silício e face anterior de multipolímero), este processo consegue separar de forma eficiente os diferentes materiais.
Tecnologias inovadoras, que permitem a recuperação de SRM (matéria-prima secundária), com foco no Silício, no Índio, na Prata e no Cobre, evitando consequências desastrosas de perda permanente de matérias primas devido às atuais práticas de aterro ou trituração, darão resposta a este novo desafio ambiental, dando a chance de transformá-lo em uma nova oportunidade de criação de valor.
Os benefícios decorrentes da recuperação desses materiais contrabalançam os maiores impactos do processo de reciclagem de alta eficiência. Considerando todo o ciclo de vida do painel, a energia produzida pelo painel garante os benefícios ambientais mais significativos. No entanto, os benefícios devido à reciclagem de alta eficiência são relevantes para algumas categorias de impacto, especialmente para o indicador de esgotamento de recursos. Esses tratamentos devem ser cuidadosamente avaliados pois, podem ser responsáveis pelas emissões de poluentes no ar ou na água.
O DESAFIO
A Enel Green Power (EGP) está procurando a melhor – sob o ponto de vista de sustentabilidade, eficácia e custo – tecnologia ou processo disponível para recuperar SRM, com foco no Silício, no Índio, na Prata e no Cobre, de módulos fotovoltaicos em fim de vida, de modo a definir uma cadeia de negócios sustentável adequada, sob a perspectiva da economia circular. A solução deve ser aplicável nos países mais relevantes onde o Enel Green Power está desenvolvendo seus negócios e, no caso de negócios, deve-se considerar as regras locais e questões logísticas.
REQUISITOS DA SOLUÇÃO
Os envios devem abordar os seguintes requisitos de solução.
A solução deve:
- ser rentável, visando custos operacionais na proporção dos 100 €/tonelada de resíduos tratados e considerando o custo total da reciclagem (análise do ciclo de vida, ACV) face ao processo de reciclagem real;
- ser um processo que visa o desperdício zero (reciclagem e reutilização 100%);
- não produzir poluentes (ou deve reduzir os poluentes em comparação com o processo padrão) que possam ter um efeito negativo sobre o ecossistema. Geralmente, processos químicos são usados para tratar a fração de células solares para recuperar metais e silício (Si). Os processos são baseados em etapas sucessivas utilizando ácido fluorídrico (HF) e nítrico (HNO3), hidróxido de sódio (NaOH) e/ou ácido clorídrico (HCl) e peróxido de hidrogênio (H2O2), que são, na maioria das vezes, tóxicos e perigosos. Além disso, o uso de ácidos ou álcalis aquosos envolve o consumo de reagentes importantes, gerando grandes fluxos de resíduos químicos;
- ser capaz de lidar com grandes quantidades de materiais (capacidade de reciclagem > 5000 toneladas de módulos FV EoL por ano);
- utilizar um processo de reciclagem capaz de recuperar materiais (Silício, Índio, Prata e Cobre) com pureza maior que 99%;
- abordar, sempre que possível, oportunidades geograficamente locais de reciclagem, a fim de evitar ou minimizar o transporte por longas distâncias devido ao tamanho, peso e escala dos materiais (mesmo se cortados em pedaços). Em particular, procuramos soluções aplicáveis na Europa (com foco na Itália e na Espanha), nos EUA, no Chile, no Brasil e no México.
Além disso, as soluções devem:
- usar materiais recuperados na produção de painéis solares fotovoltaicos ou outros setores, nos quais seu valor possa ser mantido. No entanto, outros usos serão, com menor prioridade, levados em consideração;
- ser capaz de ser implantado globalmente, consequentemente, seguindo as melhores práticas ambientais e de segurança e levando em consideração as leis e regulamentos para manuseio e descarte de materiais;
- ser capaz de processar resíduos de fabricação fotovoltaica (célula e precursores, módulos montados) provenientes de produtores de células/módulos fotovoltaicos.
RESULTADOS DO PROJETO
A proposta submetida deve incluir o seguinte:
- Descrição detalhada do método ou processo proposto que permite uma avaliação de viabilidade pelo Enel Green Power e inclui (mas não se limita a):
- análise do desempenho de diferentes processos de reciclagem de resíduos fotovoltaicos de silício cristalino, sob a perspectiva de ciclo de vida;
- comparação dos impactos do ciclo de vida da solução inovadora com os processos padrão atuais avaliando os benefícios ambientais da recuperação de matérias-primas secundárias;
- descrição de todos os processos químicos/mecânicos/físicos envolvidos;
- detalhes sobre os fluxos de materiais/componentes resultantes do processo, do ponto de vista químico/mecânico/físico e como devem ser utilizados;
- descrição de qualquer resíduo potencial resultante do processo proposto e como ele deve ser descartado (a solução proposta deve evitar a produção de resíduos);
- descrição detalhada do custo global do processo, incluindo o consumo de energia, com foco na relação custo-benefício.
- Dados, estudos de caso, referências de patentes e periódicos ou qualquer material adicional que suporte a solução proposta.
A Enel Green Power pode desejar fazer parceria com o Proponente na conclusão do Desafio. Os proponentes devem descrever seus conhecimentos e incluir uma declaração indicando interesse nesta oportunidade.
A proposta não deve incluir nenhuma informação de identificação pessoal (nome, nome de usuário, empresa, endereço, telefone, e-mail, site pessoal, currículo, etc.) ou qualquer informação que os Proponentes, não queiram compartilhar e considerem como de sua Propriedade Intelectual.
ODS
Este desafio contribui para o seguinte Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS’s) para transformar nosso mundo:
- ODS 9: Indústria, Inovação e Infraestrutura;
- ODS 12: Consumo e Produção Responsávell;
- ODS 13: Ação Climática.
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Regras do Desafio
Antes de enviar uma solução, todos os proponentes são convidados a ler atentamente o Desafio e o Regulamento deste Desafio, anexados abaixo na seção “Anexos”.
Ao enviar uma solução, aceita-se automaticamente os Regulamentos anexos, além dos Termos de Uso desta plataforma.
ELEGIBILIDADE
Serão aceitas propostas de todos os funcionários que trabalham nas pessoas jurídicas pertencentes ao perímetro da Enel Green Power e Thermal Generation em todo o mundo, com exceção das pessoas envolvidas na organização e gestão do OPEN INNOVABILITY® CHALLENGE e seus cônjuges ou companheiros e seus parentes de até quarto grau, como de acordo com a lei italiana.
Sem prejuizos com o artigo 5.5 dos Termos de Uso, a obrigação de conceder os direitos de Propriedade Intelectual definidos neste artigo, não se aplica se a solução vencedora for proposta por um funcionário de uma empresa Enel. A não ser que o funcionário em questão seja, de acordo com a legislação nacional vigente, proprietário da solução.
Explique sua proposta claramente em inglês, anexe os documentos (máximo de 5 arquivos, em um total de 25 MB), se necessário.
As propostas serão admitidas até o dia 17 de junho de 2022. A avaliação das propostas terá início logo após esta data.
DESAFIO, PRÊMIO, DIREITOS DE PI
Trata-se de um Desafio Teórico, que exige apenas a apresentação de uma proposta escrita. O prêmio do Desafio dependerá da avaliação teórica do projeto realizada pelo Requerente.
Para receber o prêmio, os Proponentes não terão que transferir os direitos exclusivos de Propriedade Intelectual para o Requerente. Ao invés disso, o Proponente concederá ao Requerente uma licença não-exclusiva para praticar suas soluções.
PRAZO FINAL
As inscrições para este desafio estão abertas até às 23h59 (horário da Europa Central) de 17 de junho de 2022.
Não serão consideradas inscrições submetidas fora desse prazo
O Regulamento exclusivo no Contrato Específico do Desafio (CSA), está anexado no final da página.
Regulamento
Innovative technologies to recover Secondary Raw Materials from End-of-Life PV Modules - Regulation
PDF (0.16MB)
Baixe
O que acontece depois?
A Enel vai avaliar a proposta usando os seguintes critérios:
- Viabilidade científica e técnica geral da solução proposta;
- Potencial econômico do conceito (por exemplo, Custo Total de Propriedade);
- Potencial de negócios para a Enel;
- Novidade e criatividade;
- Potencial para posição proprietária (ou seja, a tecnologia é nova ou pode ser protegida);
- Capacidades do usuário e experiência relacionada;
- Realismo da solução proposta;
- Nível de maturidade da proposta.
Caso a recompensa inclua uma "Colaboração com a Enel", quando as soluções premiadas forem identificadas, a Enel reservará a oportunidade de iniciar uma colaboração, a título de exemplo, com todas ou parte das seguintes atividades:
- Execução de testes;
- Fornecimento de protótipos (se for um equipamento);
- Testes de instalação e local;
- Acompanhamento e monitoramento do comportamento da ideia proposta.
Após a conclusão da avaliação, você receberá um feedback.
Em caso de sucesso, um colaborador da Enel fará contato com você para discutir os próximos passos.
O prêmio final para este Desafio depende da conclusão satisfatória do processo de verificação, incluindo a aceitação do Acordo Específico do Desafio (CSA), que é o regulamento para este Desafio. O processo de verificação inclui a obtenção do seguinte do Proponente: declaração assinada (com base no CSA); renúncia do funcionário (se aplicável); comprovante de identidade e Questionário de Análise de Contraparte (CAQ).
SOBRE A INNOCENTIVE
A InnoCentive colabora com a Enel no gerenciamento desse desafio.
A InnoCentive é o mercado de inovação global onde mentes criativas resolvem alguns dos problemas mais importantes do mundo em troca de prêmios em dinheiro de até US $ 1 milhão (um milhão de dólares estadunidenses). Organizações comerciais, governamentais e humanitárias se engajam com a InnoCentive para resolver problemas que impactam a humanidade em áreas desde o meio ambiente até a avanços médicos.
SOBRE O REQUERENTE
A Enel é uma empresa multinacional de energia e uma das principais operadoras integradas de eletricidade e gás do mundo. Trabalha em mais de 30 países em todos os cinco continentes, gerando energia com uma capacidade total instalada de mais de 89 GW, vendendo gás e distribuindo eletricidade em uma rede de cerca 2,2 milhões de km.
Com quase 75 milhões de usuários finais em todo o mundo, a Enel tem a maior base de clientes entre nossos concorrentes europeus. Somos uma das principais empresas de energia da Europa em nível de capacidade instalada.
O Grupo Enel é composto por cerca de 66 mil pessoas de todas as partes do mundo, as quais trabalham juntas com o mesmo objetivo. Somos Open Power e nosso objetivo é superar alguns dos maiores desafios que o mundo enfrenta. Isso deve ser alcançado por meio de uma nova abordagem alinhando sustentabilidade com o melhor da inovação.
A Enel se dedica a criar soluções inovadoras que atendam às necessidades de mudança da sociedade. Por meio de sua plataforma de crowdsourcing, a openinnovability.com, a empresa conecta pessoas e ideias de todo o mundo, incentivando qualquer pessoa a propor projetos e soluções de inovação sustentável que ajudem no desenvolvimento de comunidades locais.
A Enel está comprometida, também, em alcançar 4 dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU:
7 - acesso à energia limpa e acessível;
9 - construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação;
11 - tornar cidades e assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis;
13 - lutar contra as mudanças climáticas.
Enel Green Power (GP) é a marca do Grupo Enel focada no desenvolvimento e gestão de sistemas de geração de energia renovável presente em 27 países dos cinco continentes. A Enel Green Power é líder global no setor de energia verde, operando mais de 1.200 usinas com capacidade gerenciada de 54 GW de energia eólica, solar, geotérmica e hidrelétrica. Além disto, a EGP está na vanguarda da integração de tecnologias inovadoras em energia renovável sendo uma parceira estratégica que permite que comunidades, empresas e usuários finais avancem para uma vida sustentável, impulsionando a mudança para uma sociedade descarbonizada e, contribuindo ativamente, para o desenvolvimento e o bem-estar das diversas áreas geográficas onde atua.
A EGP utiliza o modelo CSV (Creating Shared Value), encontrando novas oportunidades de negócios por meio da solução de problemas sociais, combinando competitividade e criação de valor sustentável de longo prazo. Graças à sua pesquisa, inovação tecnológica, excelência operacional reconhecida internacionalmente e ao árduo trabalho de seus colaboradores, a EGP olha para o futuro plenamente consciente de seu potencial de crescimento, tanto em termos de capacidade adicional, quanto de desempenho operacional.
Investindo em novas tecnologias para melhorar sua flexibilidade e desempenho, como a combinação de tecnologias e fontes em uma mesma planta (hibridização), a integração entre renováveis com outros setores (agrivoltaícos, bioconstrução, novos materiais etc.) e pesquisando para dar aos componentes das plantas uma nova função, uma vez que esses atingem o estágio final de vida. Todos esses projetos são conduzidos sob a ótica da Sustentabilidade e da Economia Circular.
Com sua experiência internacional, a EGP também desenvolve parques personalizados que oferecem às empresas as melhores soluções em nível de energia gerada a partir de fontes renováveis. Energia limpa e projetos sustentáveis, custos competitivos e soluções sob medida são os principais benefícios dos Contratos de Aquisição de Energia (PPAs, em inglês), ferramentas capazes de construir parcerias fortes e duradouras com clientes empresariais e industriais.
Além disto, a EGP é um dos membros fundadores da Fundação RES4Africa: associação fundada em 2012 para promoção de energias renováveis e difusão de know-how no continente africano.
Anexos
Innovative technologies to recover Secondary Raw Materials from End-of-Life PV Modules - Regulation
PDF (0.16MB)
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