L’énergie solaire est l’une des sources d’énergie propre dont la croissance est la plus rapide, mais qu’advient-il des vieux panneaux ? Les panneaux solaires ont une durée de vie d’environ 30 ans. Avec le nombre croissant de panneaux solaires vendus et installés aux États-Unis chaque année, ce n’est qu’une question de temps avant que de gros volumes de panneaux n’arrivent en fin de vie et doivent être éliminés. Le recyclage des panneaux solaires n’en est encore qu’à ses débuts, mais à mesure que le marché des énergies renouvelables continuera à se développer, les processus de recyclage joueront un rôle de plus en plus important.
Le recyclage des panneaux solaires est important pour l’avenir du solaire
L’énergie solaire est peu coûteuse, elle est exempte de combustibles fossiles et d’émissions, et elle stimule les efforts de durabilité. Cependant, il est important de noter qu’au bout de 30 ans environ, la production d’énergie de nombreux panneaux solaires en silicium cristallin commencera à diminuer considérablement. Il est donc peut-être temps de les remplacer ou de s’en débarrasser entièrement. De plus en plus de panneaux arriveront en fin de vie chaque année (certains experts pensent que nous aurons 80 millions de tonnes de déchets de panneaux solaires d’ici 2050). Même aujourd’hui, les vieux panneaux commencent à devenir un problème car la plupart d’entre eux finissent dans des décharges où ils peuvent libérer des toxines nocives pour l’environnement et la santé humaine.
Le recyclage des panneaux solaires est bon pour l’environnement
Comme tout produit manufacturé, l’élimination des panneaux solaires n’est guère respectueuse de l’environnement. Les métaux lourds contenus dans les cellules solaires, comme le cadmium et le plomb, peuvent devenir des déchets dangereux s’ils ne sont pas recyclés ou éliminés correctement. En outre, les panneaux solaires jetés négligemment peuvent finir dans de grandes décharges (comme c’est le cas actuellement en raison du caractère embryonnaire du processus de recyclage des panneaux solaires). En recyclant les panneaux solaires, nous pouvons éviter que des matériaux dangereux ne se retrouvent dans les décharges et dans l’environnement.
Le recyclage des panneaux solaires permet de réutiliser des éléments rares et coûteux
Outre la protection de l’environnement, le recyclage des panneaux solaires aura également un impact économique. Certains éléments rares des cellules photovoltaïques (PV), comme le gallium et l’indium, s’épuisent dans l’environnement au fil du temps. Si nous pouvions récupérer ces matériaux précieux, nous pourrions conserver la quantité limitée disponible sur terre et continuer à les utiliser pour les panneaux photovoltaïques et d’autres produits. En outre, une étude réalisée en 2016 par l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) a estimé que 15 milliards de dollars pourraient être récupérés grâce au recyclage des modules solaires d’ici 2050. En recyclant les panneaux solaires, nous pouvons conserver des matériaux importants qui peuvent être réintégrés dans de nouveaux produits de panneaux, ce qui allège les contraintes de la chaîne d’approvisionnement et, au final, réduit le coût du solaire.
Quelles sont les parties des panneaux solaires qui peuvent être recyclées ?
Les panneaux solaires sont fabriqués à partir de plusieurs composants, notamment
- Des cellules solaires en silicium
- Une armature métallique
- Feuilles de verre
- Fils électriques
- Plexiglas
D’emblée, il apparaît clairement que bon nombre des principaux composants des panneaux photovoltaïques peuvent être recyclés. Le métal, le verre et les fils de cuivre peuvent tous être recyclés et réutilisés. La situation est légèrement différente pour les cellules de silicium, le composant le plus essentiel à la production d’électricité. Si les plaquettes de silicium ne sont pas recyclables comme le verre et le plastique, certaines sociétés de recyclage spécialisées peuvent réutiliser les cellules de silicium en les faisant fondre et en récupérant le silicium et les différents métaux qu’elles contiennent.
Comment recycler les panneaux solaires ?
Il existe trois grandes façons de recycler les panneaux solaires : la réutilisation, le recyclage mécanique et le recyclage chimique. Chacune de ces méthodes a ses avantages et ses inconvénients, et toutes auront probablement encore une place dans l’industrie du recyclage solaire à mesure qu’elle se développera.
Réutilisation ou remise à neuf des panneaux solaires
Dans cet article, nous entendons par « recyclage » la décomposition des panneaux solaires en leurs composants, puis l’utilisation des matériaux récupérés ailleurs, notamment dans d’autres produits solaires. Cependant, il existe également le concept de « réutilisation » des panneaux solaires, qui constitue un autre type de solution au problème des déchets solaires.
La réutilisation est une méthode de recyclage séduisante pour les modules photovoltaïques, car les produits nécessitent peu de traitement. Cependant, les panneaux solaires ayant dépassé leur cycle de vie garanti produisent généralement beaucoup moins d’énergie que lorsqu’ils étaient neufs, ce qui les rend inutilisables pour la production d’énergie solaire. Il y a toujours une place pour les panneaux solaires usagés, mais ce n’est pas une solution à long terme ou permanente pour le problème à venir des déchets de panneaux solaires.
La réutilisation des panneaux solaires est utile pour les petites applications hors réseau, où il n’est pas essentiel de produire de l’électricité de manière super efficace avec la dernière technologie solaire. Elle est également applicable pour les petits chargeurs solaires spécifiques, comme l’alimentation des panneaux électroniques sur l’autoroute ou la recharge d’une station de vélos électriques. Dans le cas contraire, les panneaux usagés ou remis à neuf ne produisent pas assez d’électricité pour être utiles en tant qu’éléments de grands panneaux solaires.
Le recyclage mécanique
L’une des deux véritables méthodes de « recyclage » des panneaux solaires, le recyclage mécanique, est le processus de recyclage qui consiste à décomposer physiquement les panneaux solaires en leurs composants. De manière rudimentaire, un processus de recyclage mécanique peut consister à retirer le cadre en aluminium d’un panneau. Ensuite, le verre, le silicium, le câblage et les différents métaux restants sont broyés en un mélange appelé « calcin de verre ». Le calcin de verre est parfois utilisé comme matériau de construction.
Certaines entreprises utilisent également des méthodes mécaniques pour extraire des panneaux plus que le simple cadre en aluminium. Cela demande plus de temps et de précision, mais nous pouvons utiliser des machines pour séparer physiquement les plus petites parties des panneaux solaires, comme le câblage intracellulaire et le silicium lui-même.
Recyclage chimique/thermique
Le recyclage chimique (ou thermique) est peut-être le segment le plus intéressant du recyclage solaire. Alors que le recyclage mécanique est limité par la capacité d’un processus à séparer physiquement différents composants, le recyclage chimique utilise des réactions au niveau moléculaire pour séparer les ingrédients d’un panneau solaire. Par exemple, la société ROSI Solar, une start-up française, utilise un procédé chimique pour extraire les minuscules fils d’argent qui transportent l’électricité dans les cellules de silicium d’un panneau solaire en fonctionnement.
Gestion des déchets solaires en amérique du nord et en Europe
Le recyclage des panneaux solaires en tant que pratique n’en est qu’à ses balbutiements ; en revanche, de l’autre côté de l’océan, en Europe, il s’agit d’une partie bien plus établie de l’industrie solaire.
La principale différence entre le recyclage solaire aux États-Unis et en Europe est l’absence de garde-fous politiques dans les États. En Europe, les fabricants de panneaux solaires sont tenus de s’occuper du recyclage de leurs panneaux une fois qu’ils ont atteint la fin de leur durée de vie utile. Aux États-Unis, il n’existe aucune réglementation fédérale de ce type. Toutefois, certains États ont adopté des lois pour réglementer la gestion de la fin de vie des panneaux solaires. La Californie, par exemple, dispose d’une réglementation sur la gestion universelle des déchets. Nous constatons encore de faibles taux de recyclage des panneaux dans le recyclage solaire aux États-Unis en raison des coûts plus élevés, de la complexité technique et de l’absence de politique concernant l’élimination des panneaux solaires.
