Les opportunités du recyclage des panneaux solaires

Source : greenmatch.co.uk

L'industrie de l'énergie a connu un changement radical et le passage progressif à l'approvisionnement en énergie renouvelable est plus qu'évident. Néanmoins, tout ce qui semble durable ne le reste pas à la fin de son cycle de vie. C'est du moins la préoccupation la plus courante concernant les panneaux solaires photovoltaïques (PV). Ils sont une source d'énergie durable, dépendante uniquement du rayonnement solaire, et capable de fournir de l'électricité à nos maisons. Cependant, qu'arrive-t-il aux panneaux solaires lorsqu'ils ne fonctionnent pas efficacement ? Découvrez leur parcours à travers le processus de recyclage dans l'infographie ci-dessous :

La durée de vie des panneaux solaires

Combien de temps durent les panneaux solaires ? Une question que la plupart des gens se posent lorsqu'ils envisagent des panneaux solaires. D'après des études, la durée de vie des panneaux solaires est d'environ 30 ans avant le démantèlement.

Pendant la durée de vie des panneaux photovoltaïques, une diminution de 20 % de la capacité électrique peut se produire. Entre les 10 à 12 premières années, la diminution maximale de l'efficacité est de 10 % et de 20 % à 25 ans. Ces chiffres sont garantis par la majorité des fabricants.

Pourtant, l'expérience montre qu'en réalité, le rendement ne baisse que de 6 à 8 % après 25 ans. La durée de vie des panneaux solaires peut ainsi être beaucoup plus longue que ce qui est officiellement annoncé. La durée de vie des panneaux photovoltaïques de haute qualité peut même atteindre 30 à 40 ans, et être encore fonctionnels par la suite, mais avec une efficacité décroissante.

Élimination des panneaux solaires

D'un point de vue réglementaire, les déchets de panneaux photovoltaïques relèvent toujours de la classification générale des déchets. Une seule exception existe au niveau de l'UE, où les panneaux photovoltaïques sont définis comme étant la directive sur les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE). La gestion des déchets de panneaux photovoltaïques est donc réglementée par cette directive, en plus d'autres cadres juridiques.

Les fabricants de cellules solaires sont tenus par la loi de respecter les exigences légales et les normes de recyclage spécifiques afin de s'assurer que les panneaux solaires ne deviennent pas un fardeau pour l'environnement. C'est alors que les technologies de recyclage des panneaux solaires ont commencé à émerger.

Les producteurs de photovoltaïques ont collaboré avec des institutions gouvernementales et ont trouvé quelques moyens de lutter contre les déchets solaires.

Déchets de panneaux solaires

En effet, si des processus de recyclage n'étaient pas mis en place, il y aurait 60 millions de tonnes de panneaux photovoltaïques qui seraient gaspillés dans les décharges d'ici 2050 ; étant donné que toutes les cellules photovoltaïques contiennent une certaine quantité de substances toxiques, cela deviendrait vraiment un moyen pas si durable de s'approvisionner en énergie.

Il existe deux principaux types de panneaux solaires, nécessitant des approches de recyclage différentes. Les deux types, à base de silicium et à base de film mince, peuvent être recyclés à l'aide de processus industriels distincts. Actuellement, les panneaux à base de silicium sont plus courants, bien que cela ne signifie pas qu'il n'y aurait pas une grande valeur dans les matériaux des cellules à base de couches minces.

Les recherches menées sur le thème du recyclage des panneaux solaires ont débouché sur de nombreuses technologies. Certains d'entre eux atteignent même une efficacité de recyclage étonnante de 96 %, mais l'objectif est de placer la barre plus haut à l'avenir.

Recyclage des panneaux solaires à base de silicium

Le processus de recyclage des panneaux photovoltaïques à base de silicium commence par le démontage du produit réel pour séparer les pièces en aluminium et en verre. Presque tout (95%) du verre peut être réutilisé, tandis que toutes les pièces métalliques externes sont utilisées pour le remoulage des cadres de cellules.

Les matériaux restants sont traités à 500°C dans une unité de traitement thermique afin de faciliter la liaison entre les éléments cellulaires. En raison de la chaleur extrême, le plastique d'encapsulation s'évapore, laissant les cellules de silicium prêtes à être traitées ultérieurement. La technologie de support garantit que même ce plastique n'est pas gaspillé, il est donc réutilisé comme source de chaleur pour un traitement thermique ultérieur.

Après le traitement thermique, le matériel vert est physiquement séparé. 80% d'entre eux peuvent être facilement réutilisés, tandis que le reste est encore affiné. Les particules de silicium, appelées plaquettes, sont éliminées par gravure à l'acide. Les plaquettes brisées sont fondues pour être réutilisées pour la fabrication de nouveaux modules en silicium, ce qui entraîne un taux de recyclage de 85 % du matériau en silicium.

Recyclage des panneaux solaires à base de couches minces

En comparaison, les panneaux à base de couches minces sont traités de manière plus drastique. La première étape consiste à les mettre dans un broyeur. Ensuite, un broyeur à marteaux garantit que toutes les particules ne dépassent pas 4 à 5 mm, ce qui correspond à la taille à laquelle la stratification qui maintient les matériaux intérieurs ensemble se brise et peut donc être retirée. Contrairement aux panneaux photovoltaïques à base de silicium, la substance restante est constituée à la fois de matériaux solides et liquides. Pour les séparer, une vis rotative est utilisée, qui maintient essentiellement les parties solides en rotation à l'intérieur d'un tube, tandis que le liquide s'égoutte dans un récipient.

Les liquides passent par un processus de précipitation et de déshydratation pour assurer la pureté. La substance résultante subit un traitement des métaux pour séparer complètement les différents matériaux semi-conducteurs. Cette dernière étape dépend de la technologie réelle utilisée lors de la production des panneaux ; cependant, en moyenne 95 % du matériau semi-conducteur est réutilisé.

Les matières solides sont contaminées par des matériaux dits intercalaires, qui sont plus légers et peuvent être éliminés par une surface vibrante. Enfin, le matériau passe par un rinçage. Ce qui reste est du verre pur, économisant 90% des éléments en verre pour une re-fabrication facile.

Les futurs avantages de la gestion solaire des déchets

Maintenant que nous savons que les panneaux solaires peuvent être recyclés, la question est de savoir quels autres avantages cela apporte à l'économie, le cas échéant. De toute évidence, une infrastructure appropriée de recyclage des panneaux solaires devra être mise en place pour gérer les grands volumes de modules photovoltaïques qui seront éliminés dans un proche avenir. Une fois cela en place, nous assisterons à plusieurs facteurs positifs et à de nouvelles opportunités au sein de l'économie.

Non seulement le recyclage du PV créera plus d'opportunités d'emplois verts mais aussi environ 11 milliards de livres sterling de valeur récupérable d'ici 2050. Cet afflux permettra de produire 2 milliards de nouveaux panneaux sans avoir besoin d'investir dans des matières premières. Cela signifie qu'il y aura la capacité de produire environ 630 GW d'énergie simplement en réutilisant des matériaux précédemment utilisés.

Grâce à la baisse constante des prix de l'énergie solaire, de plus en plus de ménages et d'entreprises choisissent d'investir dans des systèmes d'énergie solaire. En conséquence, encore plus d'opportunités économiques dans le secteur du recyclage des cellules solaires émergeront.