Lorsque nous pensons aux énergies renouvelables, des termes tels que "propre", "vert" et "à faible teneur en carbone" nous viennent souvent à l'esprit. L'utilisation des énergies renouvelables est inoffensive pour l'environnement, mais les équipements qui convertissent cette énergie en électricité peuvent constituer une menace pour notre durabilité écologique. Depuis 2010, l'industrie photovoltaïque mondiale a connu un essor fulgurant, rendant les panneaux solaires omniprésents sur les réseaux publics et les toits. Cette adoption généralisée constitue une étape importante vers la neutralité carbone. Mais un problème persiste : qu'advient-il de ces modules photovoltaïques lorsqu'ils atteignent la fin de leur durée de vie utile ?
Quand envisager le recyclage des panneaux solaires ?
Il faut penser à recycler les panneaux solaires lorsqu'ils atteignent la fin de leur durée de vie, qu'ils sont endommagés au point d'être irréparables ou qu'ils sont remplacés par des modèles plus efficaces. Voici quelques cas de figure où le recyclage est conseillé :
Fin de vie: Les panneaux solaires ont généralement une durée de vie de 25 à 30 ans, après quoi leur efficacité diminue et le recyclage est une option viable.
Défaillance technique: Si les panneaux sont très endommagés ou présentent des problèmes électriques, le recyclage peut s'avérer plus rentable que la réparation.
Améliorations: Si vous décidez de remplacer les panneaux existants par des modèles plus avancés et plus efficaces, le recyclage garantit une élimination appropriée des anciens panneaux.
Dommages dus à la tempête: Après les catastrophes naturelles, le recyclage des panneaux endommagés minimise l'impact sur l'environnement.
Réglementation environnementale: Dans certaines régions, il existe des réglementations et des exigences en matière d'élimination et de recyclage des panneaux solaires. Il est essentiel de se conformer à ces réglementations.
Dans ce cas, le recyclage des panneaux solaires permet non seulement de respecter l'environnement, mais aussi de récupérer des matériaux précieux pour les utiliser dans de nouveaux panneaux et de réduire les déchets.
La menace imminente des déchets de panneaux solaires
L'adoption généralisée de l'énergie solaire est une étape importante vers un avenir durable. Cependant, un défi caché émerge : le problème croissant des déchets de panneaux solaires.
Si des processus de recyclage adéquats ne sont pas mis en œuvre, 60 millions de tonnes de panneaux photovoltaïques pourraient finir dans les décharges d'ici 2050. Cela pose de graves problèmes environnementaux, car de nombreux panneaux solaires contiennent des traces de matériaux toxiques. La mise en décharge de ces panneaux fait courir le risque que ces toxines s'infiltrent dans le sol et les eaux souterraines, ce qui pourrait contaminer nos sources d'eau.
Malgré les difficultés, le recyclage des panneaux solaires est essentiel, car nous sommes confrontés à une augmentation des déchets de panneaux solaires. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une entreprise simple ou rentable, les conséquences environnementales d'une élimination incorrecte sont bien trop graves pour être ignorées.
Recyclage des panneaux photovoltaïques : Une tâche laborieuse et peu rentable
Les panneaux solaires sont-ils simplement mis en décharge ? Non ! Le recyclage des panneaux solaires n'est pas si simple en raison des multiples couches de matériaux qui les composent, un peu comme un sandwich, et chaque partie nécessite des méthodes de recyclage différentes.
Selon la Association des industries de l'énergie solaire (SEIA)Les matériaux facilement recyclables tels que le panneau de verre et le cadre en aluminium représentent 80% d'un module solaire typique, et les 20% restantes dépendent du type de panneau. Si l'on prend l'exemple des composants photovoltaïques à base de silicium qui dominent le marché, le recyclage ne se limite pas à ces matériaux. Ils se composent d'une cellule de silicium surmontée d'une grille d'argent, encapsulée dans de l'éthylène-acétate de vinyle (EVA) et recouverte d'une boîte de jonction en plastique contenant des fils de cuivre. Bien que ces matériaux aient un potentiel de recyclage, les processus physiques et chimiques permettant de les séparer sont complexes et nécessitent beaucoup de travail. Actuellement, les modules photovoltaïques mis au rebut sont souvent éliminés comme des déchets solides généraux, ce qui pose certains problèmes, tels qu'une planification et une conception inadéquates au plus haut niveau, des difficultés de collecte et de transport interrégional, et des technologies de recyclage inégales entre les entreprises de recyclage. Ces problèmes entravent la commercialisation du marché du recyclage des modules photovoltaïques mis hors service.
Dans un scénario de recyclage idéal, les panneaux solaires entrent dans les installations de recyclage du verre et les fils de cuivre sont dénudés avant que les travailleurs ne déchiquettent les panneaux de manière experte sans endommager les couches internes, ce qui permet d'obtenir une poudre vitreuse et non scintillante pour la construction ou d'autres utilisations industrielles.
Cependant, un scénario moins idéal consiste à simplement déchiqueter et recycler les panneaux, ce qui n'est souvent pas rentable. Des études ont montré que le recyclage des composants en verre, en aluminium et en cuivre des modules photovoltaïques en silicium peut même ne pas générer suffisamment de revenus pour couvrir les coûts. Aux États-Unis, le coût du recyclage d'un panneau unique peut atteindre $25, alors que le coût de la mise en décharge d'un panneau n'est que de $2. Cela explique pourquoi seulement 10% de panneaux sont recyclés aux États-Unis.
Le coût élevé du recyclage est principalement dû à l'absence de métaux précieux tels que l'indium et le gallium dans les panneaux à base de silicium, par rapport aux modules à couche mince. En outre, les panneaux solaires sont fragiles et peuvent être classés comme déchets dangereux s'ils échouent aux tests de lixiviation des métaux lourds. Il faut donc recourir aux procédés d'encapsulation du verre et d'encapsulation stratifiée (GLE) pour sceller les panneaux et minimiser la lixiviation des métaux lourds. Ces procédés augmentent encore les coûts de recyclage car ils nécessitent une main-d'œuvre spécialisée.
Heureusement, il existe un mouvement croissant en faveur de solutions innovantes. Des entreprises telles que l'association PV REBORN et la société Niimi Solar au Japon ont réussi à transformer des panneaux usagés en nouveaux panneaux, démontrant ainsi le potentiel d'un système en boucle fermée. En outre, des chercheurs de Singapour ont mis au point des méthodes permettant d'extraire des matériaux précieux pour les utiliser dans les batteries lithium-ion. Ces avancées, ainsi que des initiatives similaires dans le monde entier, témoignent de l'avenir prometteur du recyclage des panneaux solaires.
L'importance de l'infrastructure de recyclage des panneaux solaires pour un avenir durable
Alors que les énergies renouvelables remplacent de plus en plus les combustibles fossiles, la mise en place d'une infrastructure de recyclage à long terme des panneaux solaires est cruciale pour accélérer la transition vers une économie circulaire et parvenir à une véritable durabilité en matière d'énergies renouvelables et de développement économique. En recyclant efficacement les panneaux solaires, nous pouvons :
Réduire la mise en décharge des déchets: Le fait de détourner les panneaux solaires des décharges minimise le risque de contamination du sol et des eaux souterraines.
Recycler les matériaux de valeur: L'extraction de matériaux précieux tels que le silicium, l'argent, le cuivre et l'aluminium des panneaux usagés permet de les réutiliser dans la fabrication, réduisant ainsi la dépendance à l'égard des ressources vierges.
Promouvoir l'économie circulaire: Le recyclage des panneaux solaires favorise un modèle d'économie circulaire, dans lequel les ressources sont utilisées le plus longtemps possible, ce qui minimise les déchets et l'impact sur l'environnement.
Renforcer la durabilité: Panneau solaire efficace Le recyclage renforce la durabilité globale de la production d'énergie solaire, en garantissant un cycle de vie plus responsable, de l'installation à l'élimination.
Un effort collectif pour un avenir durable
Nous savons maintenant que nous avons encore beaucoup de travail à faire avant que la vague de mise au rebut des panneaux photovoltaïques n'arrive. Nos gouvernements, nos industries et nos particuliers ont tous un rôle à jouer dans la mise en place d'une infrastructure complète de recyclage des panneaux solaires. En investissant dans des technologies de recyclage innovantes, en mettant en œuvre des politiques efficaces de gestion des déchets et en sensibilisant les consommateurs, nous pouvons ouvrir la voie à un avenir véritablement durable pour l'énergie solaire.