Le recyclage des panneaux solaires photovoltaique en France et dans le monde

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Mis à jour le 21 septembre 2024

La croissance fulgurante du secteur photovoltaïque a conduit à une réflexion sur la fin de vie des panneaux solaires. En 2023, le monde comptait plus de 1,3 milliard de panneaux solaires installés, produisant plus de 1 000 TWh par an. Cependant, avec une durée de vie d’environ 25 à 30 ans, ces panneaux arriveront bientôt en fin de cycle, nécessitant une gestion adéquate pour limiter leur impact environnemental. Cet article approfondi vous explique le processus du recyclage des panneaux solaires, en abordant les méthodes actuelles, les défis, les chiffres clés et l’évolution de la filière dans le monde.

L’Impact Carbone des Panneaux Solaires

L’une des principales raisons pour lesquelles les panneaux solaires sont plébiscités est leur faible impact environnemental en termes d’émissions de CO₂ pendant leur phase d’utilisation. Mais qu’en est-il de leur bilan carbone total ? Un panneau solaire génère environ 20 à 40 gCO₂/kWh sur l’ensemble de son cycle de vie, y compris la fabrication, le transport, l’installation, et la fin de vie. Ce chiffre varie selon la région de production et le type de panneau (silicium cristallin ou couches minces). Pour approfondir le sujet, veuillez consulter notre article détaillé sur l’impact carbone des différents types d’énergies renouvelables.

En comparaison, une centrale à charbon émet environ 820 gCO₂/kWh, et le gaz naturel autour de 490 gCO₂/kWh. Cela signifie qu’un panneau solaire, même après intégration de l’énergie grise (énergie consommée pour sa fabrication), reste l’une des solutions les plus écologiques pour produire de l’électricité.

La Filière de Recyclage des Panneaux Solaires en France et dans le Monde

Recyclage en France

En France, le recyclage des panneaux solaires est encadré par la directive européenne DEEE (Déchets d’Équipements Électriques et Électroniques), qui impose aux producteurs de financer la collecte et le recyclage des panneaux solaires. En 2023, la France a recyclé 95 % des panneaux solaires mis hors service, grâce à des infrastructures performantes.

L’entreprise PV Cycle, gestionnaire des panneaux en fin de vie, a collecté plus de 12 000 tonnes de panneaux en 2022 en France. Le taux de récupération des matériaux est impressionnant :

• 80 à 90 % du verre peut être réutilisé,
• 95 % de l’aluminium est récupéré,
• 85 % du silicium est recyclé.

Le reste, constitué de polymères et de petites quantités de métaux rares (argent, étain), est aussi traité pour une valorisation maximale.

Recyclage à l’Échelle Mondiale

À l’échelle mondiale, le volume des panneaux solaires à recycler pourrait atteindre 78 millions de tonnes d’ici 2050, selon l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE). L’Europe est aujourd’hui la région la plus avancée en matière de recyclage grâce aux régulations strictes, mais des pays comme les États-Unis, l’Inde et la Chine commencent également à développer des infrastructures de recyclage performantes.

En Allemagne, par exemple, des entreprises comme Reiling ou Loser Chemie ont investi dans des technologies de traitement chimique et thermique permettant d’atteindre des taux de récupération de près de 98 % pour certains matériaux.

Le Processus de Recyclage en Détails

Le recyclage des panneaux photovoltaïques implique plusieurs étapes, chacune visant à récupérer un maximum de matériaux :

1. Démontage et Collecte : les panneaux sont récupérés et transportés vers un centre de traitement. En France, ces centres sont souvent situés à proximité des zones industrielles pour limiter les coûts logistiques et les émissions liées au transport.
2. Séparation des Composants : le cadre en aluminium est démonté, puis les couches de verre, de silicium et de plastique sont séparées. Les cellules photovoltaïques, souvent en silicium cristallin, représentent environ 3 % du poids total d’un panneau.
3. Recyclage du Verre et de l’Aluminium : le verre, qui constitue environ 75 % d’un panneau solaire, est facilement récupérable. Il est broyé, fondu, et réutilisé pour de nouveaux panneaux ou d’autres applications industrielles. L’aluminium est recyclé à près de 100 %, car il est facile à fondre et à réutiliser.
4. Traitement des Cellules Photovoltaïques : le recyclage des cellules en silicium est plus complexe. Des procédés chimiques (acides) ou thermiques sont utilisés pour séparer le silicium des autres composants. Le silicium peut être purifié et réutilisé dans la fabrication de nouveaux panneaux solaires, contribuant à réduire la demande en matériaux vierges.
5. Gestion des Matériaux Restants : les matériaux polymères et les métaux rares comme l’argent et le cuivre sont récupérés et valorisés. Dans certaines installations, ces résidus peuvent être utilisés pour produire de l’énergie via l’incinération contrôlée, réduisant ainsi le gaspillage.

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Que devient les matériaux recyclés du panneau photovoltaïque ?

Lors du recyclage des panneaux solaires, la grande majorité des matériaux peut être récupérée et réutilisée dans différentes industries :

1. Verre : Le verre représente environ 75 % du poids d’un panneau solaire. Ce verre, une fois recyclé, est généralement broyé et refondu pour fabriquer de nouveaux panneaux solaires, des vitrages ou des matériaux de construction. Son taux de récupération est particulièrement élevé, dépassant souvent 90 %.
2. Aluminium : Les cadres en aluminium sont retirés et recyclés à près de 100 %. L’aluminium est fondu et réutilisé dans la fabrication de nouveaux cadres de panneaux solaires ou d’autres produits en aluminium, comme des pièces automobiles ou des canettes.
3. Silicium : Le silicium, un composant essentiel des cellules photovoltaïques, peut être purifié et réutilisé pour produire de nouvelles cellules photovoltaïques. Environ 85 % du silicium est récupérable dans le processus de recyclage, ce qui permet de réduire la demande pour ce matériau extrait de manière intensive.
4. Métaux rares (argent, cuivre) : Les panneaux solaires contiennent de petites quantités de métaux rares comme l’argent et le cuivre, essentiels pour la conductivité des cellules photovoltaïques. Ces métaux sont extraits par des procédés chimiques ou thermiques, puis réintroduits dans les circuits de production pour fabriquer de nouvelles cellules solaires ou d’autres composants électroniques.
5. Polymères et résines : Les polymères qui entourent les cellules solaires sont plus difficiles à recycler. Dans certains cas, ils sont utilisés comme combustibles pour produire de l’énergie, tandis que dans d’autres, des efforts sont faits pour les réutiliser dans la fabrication de nouveaux matériaux composites.

En résumé, la plupart des matériaux issus du recyclage des panneaux solaires trouvent une seconde vie dans la fabrication de nouveaux produits, contribuant à une économie circulaire. Le verre et l’aluminium, en particulier, sont réutilisés dans des applications similaires ou connexes, tandis que le silicium et les métaux rares peuvent être réintégrés dans l’industrie photovoltaïque, réduisant ainsi la nécessité d’extraire de nouvelles ressources.

Les Défis Actuels et Futurs du Recyclage des Panneaux Solaires

Bien que le recyclage des panneaux solaires présente de nombreux avantages, des défis subsistent :

L’augmentation du volume de déchets : avec plus de 900 GW de panneaux solaires installés dans le monde en 2023, le volume des déchets photovoltaïques va considérablement augmenter d’ici 2030. Il est estimé que 1,7 à 8 millions de tonnes de panneaux solaires seront à recycler par an à partir de 2030, un défi logistique majeur pour les filières de recyclage.

Le coût du recyclage : le prix du recyclage des panneaux solaires dépend du type de panneau et du pays. En moyenne, en Europe, le coût oscille entre 10 et 30 € par panneau. Ces frais sont souvent couverts par une écocontribution incluse lors de l’achat des panneaux solaires neufs.

Les technologies de recyclage : Si les panneaux solaires en silicium sont relativement simples à recycler, ceux à base de couches minces (CdTe, CIGS) posent davantage de problèmes. Des recherches sont en cours pour améliorer les procédés de récupération des matériaux rares et pour développer des solutions de recyclage photovoltaïque plus efficaces et moins coûteuses.

Que deviennent les panneaux solaires non recyclés ?

Tous les panneaux solaires ne sont pas systématiquement recyclés, et ceux qui ne le sont pas finissent souvent dans des décharges ou, dans certains cas, sont incinérés. Les panneaux solaires contiennent divers matériaux, y compris des métaux lourds comme le plomb ou le cadmium, qui peuvent avoir des impacts environnementaux négatifs s’ils sont mal gérés. En décharge, ces substances peuvent s’infiltrer dans le sol et les nappes phréatiques, provoquant des risques pour la santé humaine et l’environnement. De plus, le verre, l’aluminium et le plastique qui composent une grande partie des panneaux se dégradent très lentement, pouvant prendre plusieurs centaines d’années. C’est pourquoi la réglementation européenne, et plus spécifiquement la directive DEEE, impose des objectifs stricts pour la collecte et le recyclage de ces panneaux afin d’éviter leur enfouissement.

La gestion inappropriée des panneaux solaires non recyclés représente une menace pour l’environnement, en particulier dans les régions où les infrastructures de recyclage sont peu développées. Le taux de recyclage actuel varie selon les régions : en Europe, il atteint environ 95 %, mais dans de nombreux pays en développement, ce pourcentage est bien plus faible. Une meilleure sensibilisation et des incitations économiques seront nécessaires pour éviter que des millions de tonnes de panneaux ne se retrouvent dans des décharges au cours des prochaines décennies.

Recycler les Panneaux Solaires, un Impératif pour l’Avenir

Le recyclage des panneaux solaires est non seulement une nécessité environnementale, mais aussi un pilier d’une économie durable et circulaire. En augmentant les taux de récupération des matériaux, nous pouvons réduire le besoin d’extraction de nouvelles ressources, diminuer le bilan carbone des panneaux solaires, et répondre aux défis de la transition énergétique.

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