Les panneaux solaires sont-ils recyclables ?
L'un des grands débats en matière de panneaux solaires est ce qui se passe à la fin de leur cycle de vie. Alors que de nombreux panneaux solaires dureront plus de 20 ans, il faut encore réfléchir à ce qu'il adviendra d'eux lorsqu'ils ne seront plus viables. La constitution de ressources énergétiques renouvelables est absolument nécessaire pour lutter contre le changement climatique, mais nous devons également nous méfier de contrecarrer ce bien par des déchets électroniques excessifs.
De quoi sont faits les panneaux solaires ?
Commençons par le début de la vie d'un panneau solaire. Les panneaux solaires sont principalement constitués de verre, d'un cadre métallique, de cellules en silicium et d'un câblage en argent et en cuivre. Les cellules de silicium peuvent être disposées en réseaux dans des formats monocristallins ou polycristallins. Le silicium monocristallin est plus efficace, car les molécules sont disposées dans un seul maillage unifié. Il en résulte une couleur uniforme et foncée. Le silicium polycristallin est moins cher car il fusionne plusieurs cristaux. Ces panneaux apparaissent généralement en bleu. L'inconvénient ici est que les panneaux solaires polycristallins sont moins efficaces. Les panneaux monocristallins ont une efficacité de 15 à 20 %, tandis que les panneaux polycristallins ont une efficacité de 13 à 16 %. Cet article se penche sur la décomposition chimique et des composants des panneaux solaires .
À quel point les matériaux des panneaux solaires sont-ils mauvais pour l'environnement ?
Si nous cherchons à minimiser les déchets électroniques, nous devons connaître le coût environnemental de laisser ces matériaux dans les décharges et le coût de leur production à partir de matériaux vierges.
La production de silicium est basée sur la silice, qui est dérivée du sable de quartz. Il est généralement chauffé au charbon à haute température. Inutile de dire que l'utilisation du charbon pour combiner le carbone avec la silice n'est pas idéale. L'extraction de silice n'est pas non plus excellente pour l'environnement. La grande majorité de l'extraction de silice se déroule en Chine, et la plupart concerne du sable de mauvaise qualité avec une empreinte carbone élevée . Même avec une extraction de silice améliorée, c'est une arme à double tranchant. La fracturation utilisée dans l'exploration pétrolière et gazière nécessite du sable de silice. Il est prudent de s'attendre à ce que les producteurs de silice vendent à parts égales aux intérêts pétroliers et aux fabricants de panneaux solaires.
Les dernières méthodes de production de silicium ont réduit l'empreinte carbone de 12 fois , bien que ces processus doivent encore se propager dans l'industrie. De 2000 à 2019, l' empreinte carbone moyenne de l'énergie utilisée dans la production de silicium a augmenté de 43 % .
À la fin du cycle de vie d'un panneau solaire, la recherche montre que le cadmium, le plomb, l'indium, le molybdène et le tellure sont susceptibles de s'infiltrer dans le sol à partir de panneaux solaires mis au rebut, mais généralement à des niveaux suffisamment bas pour un risque minimal.
Combien de temps durent les panneaux solaires ?
La plupart des panneaux solaires peuvent durer environ 20 ans. De nombreux fabricants offrent des garanties de 25 ans, avec des pertes d'efficacité prévues entre 5 % et 10 %.
Les panneaux solaires peuvent-ils être recyclés ?
Les panneaux solaires peuvent tout à fait être recyclés et transformés en nouveaux panneaux polycristallins. La plupart des métaux sont capables de conserver leur pureté lorsqu'ils sont fondus et reconstitués. Le silicium est un métalloïde, ce qui signifie qu'il a certains aspects des métaux – et aussi un point de fusion plus bas que les métaux purs. Cela signifie qu'il faut globalement moins d'énergie pour recycler les panneaux solaires.
L'Europe a exigé que les fabricants proposent des options de recyclage pour leurs panneaux solaires en fin de vie. Malheureusement, les États-Unis n'ont pas bénéficié d'un soutien du cycle de vie similaire, ce qui rend les partenaires de recyclage nationaux difficiles à trouver — 76 % des producteurs ne recyclent ou ne réutilisent actuellement pas leurs panneaux .
Comment les panneaux solaires sont-ils recyclés ?
Les méthodes de recyclage des panneaux solaires sont toujours activement recherchées et testées. Un projet avec l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire a en fait été en mesure d'augmenter l'efficacité d'un panneau solaire après avoir traversé son processus de recyclage, bien qu'il soit encore en deçà des panneaux solaires haut de gamme disponibles.
Les recycleurs doivent d'abord relever le défi de trouver des modules individuels encore utilisables. Ensuite, il y a l'extraction de composants individuels, tels que l'argent tissé à travers les cellules de silicium. Ensuite, il y a l'extraction des matières premières, comme le broyage du couvercle en verre ou la fonte du cadre en aluminium. Chaque processus ajoute des coûts, et avec la volatilité des prix des composants et la course vers le bas pour les prix des panneaux, il peut être très difficile pour les recycleurs de faire en sorte que tout cela en vaille la peine.
Où recycler les panneaux solaires ?
Malgré ces obstacles, il existe une poignée de partenaires aux États-Unis qui peuvent assurer le recyclage des panneaux solaires.
Au final, le recyclage des panneaux solaires est difficile. Même avec de nouvelles technologies prometteuses pour tirer le meilleur parti des vieux panneaux, des incitations économiques doivent être là pour que les recycleurs mettent en œuvre ces techniques à grande échelle. Si le marché ne fournit pas ces incitatifs, nous compterons sur les gouvernements pour légiférer afin que les fabricants paient la note. C'est un défi de taille.