Source : greenbiz.com
Les panneaux solaires ont une durée de vie de 25 à 30 ans, mais ils contiennent des métaux précieux, notamment de l’argent et du cuivre. Avec une vague de panneaux périmés attendue prochainement, des entreprises émergent qui cherchent à recycler les matériaux réutilisables et à éviter que les panneaux ne soient mis en décharge.
À Odessa, au Texas, les employés d'une start-up appelée SolarCycle déchargent des camions transportant des panneaux photovoltaïques en fin de vie fraîchement récupérés dans des fermes solaires commerciales à travers les États-Unis. Ils séparent les panneaux des cadres en aluminium et des boîtiers électriques, puis les introduisent dans des machines qui détachent leur verre des matériaux stratifiés qui ont contribué à produire de l'électricité à partir de la lumière du soleil pendant environ un quart de siècle.
Ensuite, les panneaux sont broyés, déchiquetés et soumis à un processus breveté qui extrait les matériaux précieux, principalement l'argent, le cuivre et le silicium cristallin. Ces composants seront vendus, tout comme l’aluminium et le verre de moindre valeur, qui pourraient même se retrouver dans la prochaine génération de panneaux solaires.
Ce processus offre un aperçu de ce qui pourrait arriver à une vague attendue de panneaux solaires mis hors service qui proviendront d'une industrie qui représente la source d'énergie à la croissance la plus rapide aux États-Unis. Aujourd'hui, environ 90 pour cent des panneaux aux États-Unis ont perdu leur efficacité. en raison de leur âge, ou qui sont défectueux, finissent dans les décharges car cette option coûte une fraction de leur recyclage.
Mais les partisans du recyclage aux États-Unis affirment qu’une réutilisation accrue de matériaux précieux, tels que l’argent et le cuivre, contribuerait à stimuler l’économie circulaire, dans laquelle les déchets et la pollution sont réduits grâce à la réutilisation constante des matériaux. Selon un rapport de 2021 du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL), le recyclage des panneaux photovoltaïques pourrait également réduire le risque de fuite de toxines dans les décharges dans l'environnement ; accroître la stabilité d’une chaîne d’approvisionnement largement dépendante des importations en provenance d’Asie du Sud-Est ; réduire le coût des matières premières pour les fabricants d’énergie solaire et autres ; et élargir les opportunités de marché pour les recycleurs américains.
Les panneaux solaires américains qui devraient être retirés d'ici 2030 couvriraient environ 3 000 terrains de football américain.
Bien entendu, la réutilisation de panneaux dégradés mais toujours fonctionnels est une option encore meilleure. Des millions de ces panneaux finissent dans les pays en développement, tandis que d'autres sont réutilisés plus près de chez nous. Par exemple, SolarCycle construit une centrale électrique pour son usine du Texas qui utilisera des modules remis à neuf.
La perspective d'une future surabondance de panneaux périmés incite une poignée de recycleurs solaires à s'efforcer de remédier à l'inadéquation entre l'accumulation actuelle de capacités d'énergie renouvelable par les services publics, les villes et les entreprises privées - des millions de panneaux sont installés dans le monde chaque année - et un pénurie d'installations capables de traiter ces matériaux en toute sécurité lorsqu'ils arriveront à la fin de leur durée de vie utile, dans environ 25 à 30 ans.
La capacité solaire dans tous les segments aux États-Unis devrait augmenter en moyenne de 21 % par an entre 2023 et 2027, selon le dernier rapport trimestriel de la Solar Energy Industries Association et du cabinet de conseil Wood Mackenzie. L’augmentation attendue sera favorisée par la loi historique sur la réduction de l’inflation de 2022 qui, entre autres soutiens aux énergies renouvelables, prévoira un crédit d’impôt de 30 % pour les installations solaires résidentielles.
La superficie couverte par les panneaux solaires installés aux États-Unis à partir de 2021 et qui devraient être retirés d'ici 2030 couvrirait environ 3 000 terrains de football américain, selon une estimation du NREL. "C'est un bon gaspillage", a déclaré Taylor Curtis, analyste juridique et réglementaire au laboratoire. Mais le taux de recyclage du secteur, inférieur à 10 pour cent, est bien en deçà des prévisions optimistes de croissance du secteur.
D’ici 2050, la valeur des matières premières récupérables à partir des panneaux solaires pourrait dépasser 15 milliards de dollars.
Jesse Simons, co-fondateur de SolarCycle, qui emploie environ 30 personnes et a commencé ses activités en décembre, a déclaré que les décharges de déchets solides facturent généralement entre 1 et 2 dollars pour accepter un panneau solaire, pouvant atteindre environ 5 dollars si le matériau est considéré comme un déchet dangereux. En revanche, son entreprise facture 18 dollars par panneau. Les clients sont prêts à payer ce tarif parce qu'ils ne parviendront peut-être pas à trouver une décharge autorisée à accepter les déchets dangereux et à en assumer la responsabilité légale, et parce qu'ils souhaitent minimiser l'impact environnemental de leurs anciens panneaux, a déclaré Simons, un ancien cadre du Sierra Club. .
SolarCycle met à disposition de ses clients une analyse environnementale démontrant les bénéfices du recyclage des panneaux. Par exemple, le recyclage de l’aluminium consomme 95 % d’énergie en moins que la fabrication d’aluminium vierge, qui supporte les coûts d’extraction de la matière première, la bauxite, puis son transport et son raffinage.
L'entreprise estime que le recyclage de chaque panneau évite l'émission de 97 livres de CO2 ; ce chiffre s'élève à plus de 1,5 tonne de CO2 si un panneau est réutilisé. En vertu d'une proposition de règle de la Securities and Exchange Commission, les sociétés cotées en bourse seront tenues de divulguer les risques liés au climat susceptibles d'avoir un impact significatif sur leur activité, y compris leurs émissions de gaz à effet de serre.
Dépouillé des panneaux solaires de l’usine SolarCycle, l’aluminium est vendu dans un parc métallurgique voisin. Le verre est vendu pour seulement quelques centimes par panneau pour être réutilisé dans des produits de base tels que des bouteilles, mais Simons espère qu'il en aura éventuellement suffisamment pour le vendre à un prix plus élevé à un fabricant de nouvelles feuilles de panneaux solaires.
En juillet, la Californie ne comptait qu’une seule usine de recyclage acceptant les panneaux solaires.
Le silicium cristallin, utilisé comme matériau de base dans les cellules solaires, mérite également d'être récupéré, a-t-il déclaré. Bien qu’il doive être perfectionné pour être utilisé dans les futurs panneaux, son utilisation évite les impacts environnementaux liés à l’extraction et au traitement du nouveau silicium.
SolarCycle est l'une des cinq sociétés américaines répertoriées par la SEIA comme étant capables de fournir des services de recyclage. L'industrie en est encore à ses balbutiements et cherche encore comment gagner de l'argent en récupérant puis en vendant les composants des panneaux, selon l'Agence américaine de protection de l'environnement. "Des éléments de ce processus de recyclage peuvent être trouvés aux États-Unis, mais ils ne se produisent pas encore à grande échelle", a déclaré l'EPA dans un aperçu du secteur.
En 2016, l’Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) prévoyait que d’ici le début des années 2030, la quantité mondiale de panneaux photovoltaïques mis hors service représenterait environ 4 % du nombre de panneaux installés. D'ici les années 2050, le volume des déchets de panneaux solaires atteindra au moins 5 millions de tonnes par an, a indiqué l'agence. La Chine, le plus grand producteur mondial d'énergie solaire, devrait avoir retiré un total cumulé d'au moins 13,5 millions de tonnes de panneaux d'ici 2050, soit de loin la plus grande quantité parmi les principaux pays producteurs d'énergie solaire et près de deux fois le volume que les États-Unis retireront. à ce moment-là, selon le rapport de l'IRENA.
Les matières premières techniquement récupérables à partir des panneaux photovoltaïques à l'échelle mondiale pourraient valoir 450 millions de dollars (en termes de 2016) d'ici 2030, selon le rapport, soit à peu près l'équivalent du coût des matières premières nécessaires à la production de quelque 60 millions de nouveaux panneaux, soit 18 gigawatts d'énergie. capacité de production. D’ici 2050, selon le rapport, la valeur recouvrable pourrait dépasser 15 milliards de dollars.
Mais pour l’instant, les recycleurs solaires sont confrontés à d’importants défis économiques, technologiques et réglementaires. Une partie du problème, explique Curtis du NREL, réside dans le manque de données sur les taux de recyclage des panneaux, ce qui entrave les réponses politiques potentielles qui pourraient inciter davantage les exploitants de parcs solaires à recycler les panneaux en fin de vie plutôt que de les jeter.
Un autre problème est que la procédure de lixiviation des caractéristiques toxiques - une méthode approuvée par l'EPA utilisée pour déterminer si un produit ou un matériau contient des éléments dangereux susceptibles de s'infiltrer dans l'environnement - est connue pour être défectueuse. Par conséquent, certains propriétaires de parcs solaires finissent par « sur-gérer » leurs panneaux comme étant dangereux sans prendre une décision formelle quant à la présence de déchets dangereux, a déclaré Curtis. Ils finissent par payer plus pour les éliminer dans des décharges autorisées à traiter les déchets dangereux ou pour les recycler.
L'Agence internationale de l'énergie a évalué si les panneaux solaires contenant du plomb, du cadmium et du sélénium affecteraient la santé humaine s'ils étaient jetés dans des décharges de déchets dangereux ou des décharges municipales et a déterminé que le risque était faible. Pourtant, l’agence a déclaré dans un rapport de 2020 que ses conclusions ne constituaient pas une approbation de la mise en décharge : le recyclage, a-t-elle déclaré, « atténuerait davantage » les préoccupations environnementales.
NREL étudie un processus alternatif pour déterminer si les panneaux sont dangereux. "Nous devons comprendre cela car cela a un impact certain sur la responsabilité et le coût pour rendre le recyclage plus compétitif", a déclaré Curtis.
Malgré ces incertitudes, quatre États ont récemment adopté des lois concernant le recyclage des modules photovoltaïques. La Californie, qui possède le plus grand nombre d'installations solaires, autorise la mise en décharge des panneaux, mais seulement après qu'ils ont été vérifiés comme non dangereux par un laboratoire désigné, ce qui peut coûter plus de 1 500 dollars. En juillet, la Californie ne comptait qu’une seule usine de recyclage acceptant les panneaux solaires.
Dans l’État de Washington, une loi visant à fournir un moyen écologique de recycler les panneaux photovoltaïques devrait être mise en œuvre en juillet 2025 ; Les responsables du New Jersey prévoient de publier ce printemps un rapport sur la gestion des déchets photovoltaïques ; et la Caroline du Nord a demandé aux responsables de l'environnement de l'État d'étudier le déclassement des projets solaires à grande échelle. (La Caroline du Nord exige que les panneaux solaires soient éliminés comme déchets dangereux s'ils contiennent des métaux lourds tels que l'argent ou - dans le cas de panneaux plus anciens - du chrome hexavalent, du plomb, du cadmium et de l'arsenic.)
Dans l'Union européenne, les panneaux photovoltaïques en fin de vie sont traités depuis 2012 comme des déchets électroniques au titre de la directive européenne sur les déchets d'équipements électriques et électroniques, connue sous le nom de DEEE. La directive exige que tous les États membres se conforment à des normes minimales, mais le taux réel de recyclage des déchets électroniques varie d'un pays à l'autre, a déclaré Marius Mordal Bakke, analyste principal pour la recherche sur les fournisseurs solaires chez Rystad Energy, une société de recherche dont le siège est à Oslo, en Norvège. . Malgré cette loi, le taux de recyclage du photovoltaïque dans l'UE n'est pas meilleur que celui des États-Unis - environ 10 pour cent - en grande partie à cause de la difficulté d'extraire les matériaux précieux des panneaux, a déclaré Bakke.
Mais il prédit que le recyclage deviendra plus répandu lorsque le nombre de panneaux en fin de vie augmentera au point de présenter une opportunité commerciale, fournissant aux recycleurs des matériaux de valeur qu'ils pourront vendre. Les gouvernements peuvent contribuer à accélérer cette transition, a-t-il ajouté, en interdisant la mise au rebut des panneaux photovoltaïques dans les décharges et en offrant des incitations telles que des allégements fiscaux à toute personne utilisant des panneaux solaires.
"À un moment donné dans le futur, vous verrez suffisamment de panneaux mis hors service pour que vous deviez en quelque sorte commencer à les recycler", a déclaré Bakke. "Cela deviendra rentable par lui-même, quels que soient les prix des matières premières."
