Que vous ayez fait installer des modules photovoltaïques chez vous ou que vous vous apprêtiez à le faire, une question est importante : les panneaux solaires sont-ils recyclables ? La bonne nouvelle est qu’effectivement, c’est le cas pour la grande majorité des matériaux qui les composent. Nous allons vous détailler leur processus de recyclage et la manière dont tous les éléments sont réutilisés.
La collecte et l’acheminement des panneaux vers les centres de traitement sont à la charge des fabricants.
Les premiers panneaux solaires étaient peu recyclables, car ils contenaient des matières non renouvelables, par exemple le Tellurure de cadmium. Cependant, les panneaux photovoltaïques sont à présent composés en grande majorité de matériaux recyclables (en moyenne à plus de 94%). Nous allons voir leur composition et la façon dont tous ces matériaux sont recyclés plus en détail.
Les panneaux solaires sont essentiellement composés :
Parmi ces composants, seuls 5 % ne sont pas recyclables. Il s’agit majoritairement de petits éléments de connectique.
Le verre, composant majoritaire des panneaux solaires, est recyclable à l’infini. Ses usages sont multiples : bouteilles, bocaux, fibre de verre, isolant. Il peut donc avoir plusieurs vies bien différentes après avoir servi au sein d’un panneau solaire !
L’aluminium est également recyclable un nombre de fois infini. Il peut servir à fabriquer des canettes ou autres objets de la vie quotidienne.
Le silicium cristallin peut être recyclé jusqu’à 4 fois. Souvent, il est utilisé pour fabriquer de nouvelles cellules photovoltaïques, permettant de transformer l’énergie solaire en électricité. Il peut aussi être fondu et intégré dans un lingot. Ces lingots de silicium sont utilisés dans la fabrication de différents appareils électroniques, car il s’agit d’un matériau semi-conducteur très performant.
Le cuivre et l’argent sont présents en très petite quantité dans les panneaux photovoltaïques. Ils sont séparés mécaniquement et chimiquement du reste des éléments afin d’être fondus et réutilisés.
Le plastique est transformé en CSR (Combustible Solide de Récupération), afin d’alimenter des cimenteries en énergie.
Le recyclage des éléments des panneaux solaires est donc très varié. Les éléments qui composent le panneau se retrouvent dans différents domaines pour leur « deuxième vie ».
Depuis février 2003, le recyclage des panneaux photovoltaïques est encadré par la directive européenne 2002/96/CE relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE).
Elle a été transposée dans le droit français par le décret n°2014-928, publié le 19 août 2014.
Cette loi étend le principe de la Responsabilité Élargie du Producteur (REP) au secteur photovoltaïque, c’est-à-dire que tout fabricant ou vendeur de panneaux solaires est solidairement responsable de la collecte et du recyclage de ces équipements et doit donc y contribuer au pro-rata de sa production.
Concrètement, cela signifie que les constructeurs du secteur doivent soit mettre en place un système individuel de recyclage, soit adhérer à un éco-organisme agréé. En France, depuis un arrêté du 4 mars 2022, la société titulaire de cet agrément est Soren (anciennement PV Cycle).
En France, 8 panneaux solaires vendus sur 10 sont élaborés à base de silicium cristallin, la technologie la plus performante. Pour les recycler, deux méthodes distinctes existent : la délamination et le broyage. Mais, avant cela, les modules entrent dans une phase de pré-démantèlement pendant laquelle :
À l’issue de cette phase, il ne reste plus que les plaques laminées. C’est là que le processus diffère.
Cette méthode consiste à séparer la plaque en verre des cellules photovoltaïques en utilisant une lame chauffée à plus de 300 °. La plaque de verre ainsi obtenue est intacte et sans impuretés. Les cellules photovoltaïques subissent ensuite un traitement chimique doux qui permet de séparer les différents matériaux (argent, silicium et connecteurs métalliques) en préservant leur pureté.
Ici, les laminés sont placées dans un broyeur qui les fragmentent en particules de différentes tailles. Ils passent ensuite dans trois opérations de tri afin d’en extraire les différents matériaux :
La séparation aéraulique : le tri s’effectue en fonction de la masse de chaque particule. Elle permet d’isoler le cuivre, le verre et des résidus de poussière.
La séparation densimétrique ou par flottaison : les éléments de densités différentes sont séparés à l’aide d’un fluide transporteur. Elle permet d’extraire le plastique et les feuilles métallisées contenant l’argent.
Chaque élément broyé ou délaminé rejoint enfin une filière de recyclage qui lui est propre.
Depuis 2007, il existe en France un éco-organisme à but non lucratif qui collecte tous les types de panneaux solaires afin de les recycler : PV Cycle. L’association a installé des points de collecte gratuits afin que les déchets puissent être transportés vers des usines et ainsi être recyclés correctement. En 2021, il a été renommé Soren. Son agrément et ses missions ont été reconduits par arrêté jusqu’au 21 décembre 2027.
Alors qu’avant 2017, les panneaux devaient être envoyés en Belgique pour être revalorisés, le recyclage peut désormais se faire directement en France. Le groupe Veolia a en effet lancé une usine de recyclage à grande échelle près d’Aix-en-Provence. Le pays est donc dorénavant bien plus autonome, notamment dans le recyclage du silicium.
Au niveau du réemploi, Soren s’appuie également sur un réseau de partenaires locaux qui opèrent selon ses critères d’insertion et de durabilité : Envie 2E Aquitaine, Envie 2E Midi-Pyrénées et Galloo.
En tant que particulier, vous ne payez pas le fait de recycler vos panneaux solaires au moment où vous vous en séparez. En fait, c’est au moment de l’achat que vous vous acquittez d’une redevance liée à l’écoparticipation. Celle-ci est très faible, de l’ordre de 0,70 € par panneau environ (elle peut différer en fonction du type de panneau et de son poids). Ce coût permet de financer le recyclage du panneau en fin de vie.
Le montant de la redevance est décidé par un comité dédié, qui est en contact avec les différents acteurs de l’industrie photovoltaïque.
Il arrive régulièrement d’entendre des personnes affirmer que les panneaux solaires polluent. En réalité, leur impact sur l’environnement est largement positif.
En effet, il est vrai que leur production requiert beaucoup d’énergie pour extraire les matières premières, les transformer et les assembler. Il est ensuite souvent nécessaire de les transporter entre leur lieu de fabrication et leur destination. Cependant, cette énergie est largement compensée par l’énergie verte qu’ils permettent de produire pendant des dizaines d’années (30 à 40 ans). Ils sont ensuite recyclables à 95 % : il faut donc moins d’énergie pour leur donner une seconde vie, puisqu’il n’y a pas besoin d’extraire les matières premières, mais juste de les transformer.
Si on considère l’intégralité de leur cycle de vie, les panneaux photovoltaïques ont un impact positif sur l’environnement. Ils permettent en effet de produire bien plus d’énergie verte que celle qui est nécessaire à leur fabrication.
Les panneaux solaires sont donc recyclables à 94% grâce à leur composition, dont presque tous les éléments sont réutilisables. Le recyclage des panneaux photovoltaïques permet une économie circulaire grâce à laquelle il n’est pas nécessaire d’extraire sans cesse de nouveaux matériaux afin de fabriquer des modules. Grâce au recyclage, l’industrie photovoltaïque produit désormais plus d’énergie qu’elle n’en consomme pour la fabrication des panneaux. Une bonne nouvelle pour la transition énergétique.
L’ADEME s’est également penchée de manière chiffrée sur le bilan carbone d’un panneau photovoltaïque. Pour cela, elle s’est appuyée sur l’Analyse de Cycle de Vie (ACV) qui mesure les rejets de gaz à effet de serre de la fabrication d’un matériau à sa destruction, en prenant en compte les processus d’extraction, le transport, l’usage ou encore le recyclage. Il en ressort qu’un panneau photovoltaïque produit en Chine (la majorité du parc français à l’heure actuelle) émettait, en 2022, l’équivalent de 44 grammes de CO2/kWh. Un bilan qui a déjà baissé depuis 2013, où il se situait autour de 55 gCO2/kWh, et qui est encore plus positif si le panneau pris en considération est produit en Europe (32 gCO2/kWh), voire en France (25 gCO2/kWh) !
Ces progrès constants se manifestent aussi dans le domaine de l’innovation. En effet, depuis plusieurs années, des ingénieurs et chercheurs en France travaillent pour améliorer le potentiel écologique du recyclage des panneaux photovoltaïques.
Ainsi, le fil à couper le silicium qui a fait ses preuves lors des étapes du processus de délamination a été développé par les équipes du CEA. La méthode de broyage possède l’inconvénient d’être particulièrement énergivore (370 kg équivalent CO2) et de laisser de côté de nombreux fragments. Grâce au fil diamanté microscopique (600 à 700 micromètres de diamètres) inventé par le CEA et mis en service depuis 2021 l’impact de ce processus de séparation a ainsi été divisé par deux.
Une autre entreprise française Rosi Solar, se distingue également. Lors de la fabrication des panneaux, le silicium est découpé afin de produire les lingots nécessaires à la composition des cellules photovoltaïques. Ce processus génère 40 % de pertes du matériau dans un liquide appelé boue de silicium ou kerf. Rosi Solar propose de revaloriser ce déchet industriel en récupérant le silicium dans le liquide pour le réutiliser dans de nouvelles découpes et éviter ainsi une grande partie du gaspillage de cette matière, tout en limitant le rejet de produits polluants dans l’environnement.
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