Les problèmes environnementaux liés à la fabrication et au recyclage des panneaux solaires

On souligne fréquemment que l’énergie solaire est l’une des sources d’énergie renouvelable les plus prometteuses pour un futur sans carbone. Cependant, la diffusion de fausses informations sur Internet contribue à susciter des inquiétudes concernant l’impact environnemental des panneaux solaires. Dans cet article, nous allons examiner de près les problèmes environnementaux liés à la fabrication et au recyclage des panneaux solaires, en fournissant une explication détaillée de chaque aspect.

Matériau	Usage dans les Panneaux Solaires	Impact Environnemental
Silicium	Fabrication des cellules photovoltaïques	Emissions de CO2 liées à l’extraction et à la production, mais recyclable
Aluminium	Cadre des panneaux solaires	Recyclable à l’infini, impact modéré sur l’environnement
Verre	Couverture protectrice	Recyclable à l’infini, impact relativement faible
Cuivre	Connexions électriques	Récupérable et réutilisable, impact modéré
Argent	Conductivité électrique	Récupérable mais plus rare, impact plus important

La composition des matériaux utilisés : entre abondance et conséquences

Pour appréhender l’impact environnemental de la production des panneaux solaires et évaluer la pollution qui en découle, il est primordial d’examiner de près les matériaux utilisés lors de leur fabrication. Les cellules photovoltaïques sont principalement composées de silicium, un élément largement répandu dans l’écorce terrestre. Il convient de noter que le silicium est la deuxième ressource la plus répandue après l’oxygène.

La production de silicium implique l’extraction de la silice présente dans certains minéraux, tels que le quartz. Cette activité minière est réalisée dans 23 pays producteurs à travers le monde. En 2021, la production mondiale de silicium s’est élevée à environ 3 000 milliers de tonnes, la Chine étant en tête avec plus de 70 % de cette production. Outre le silicium, l’aluminium, le cuivre et l’argent sont également des matériaux essentiels qui nécessitent:

• soit une extraction minière, 
• soit une récupération à partir de sources recyclées.

L’exploitation minière, même si elle respecte des règles environnementales, entraîne des émissions de dioxyde de carbone. Elle altère les paysages, perturbe la biodiversité et contribue à la construction de nouvelles infrastructures routières, tout en épuisant les sols de manière permanente.

La consommation énergétique de la fabrication des panneaux solaires

La fabrication des panneaux solaires requiert différentes étapes, telles que la production de silicium, l’impression des circuits électriques et la connexion des cellules photovoltaïques. La fusion du verre et la cristallisation du silicium lors de ces étapes exigent une quantité d’énergie significative.

Malheureusement, les usines chinoises sont peu équipées de panneaux solaires photovoltaïques. Toutefois, l’énergie solaire se développe à un rythme plus soutenu en Chine que dans le reste du monde, favorisant ainsi une transition vers une énergie plus propre. En 2018, la Chine était en tête de liste avec une part de 35 % de la capacité mondiale installée en énergie solaire photovoltaïque, principalement grâce à la construction de grandes centrales solaires.

Une durée de vie des panneaux solaires de 40 ans

Les panneaux solaires ont généralement une garantie de 25 à 30 ans, mais la plupart continuent de fonctionner de manière optimale bien au-delà de cette période. Avec un entretien approprié, les panneaux solaires peuvent continuer à générer de l’énergie pendant plus de 40 ans. Cette donnée doit être prise en compte lors de l’évaluation de l’énergie investie dans la fabrication des panneaux solaires. En tenant compte de la durée pendant laquelle les panneaux solaires sont utilisés, on constate que leur empreinte énergétique est faible, en tenant compte de l’énergie investie dans leur fabrication.

Les panneaux solaires photovoltaïques permettent une production d’énergie verte sur une période prolongée. Il est nécessaire de considérer dans quelle mesure cette production d’énergie verte des panneaux solaires a un réel impact environnemental positif.

Un taux de recyclage de 95 %

Une fois qu’ils ont atteint la fin de leur durée de vie, les panneaux solaires ne sont pas simplement abandonnés, mais ils font l’objet d’un recyclage important. Voici les matériaux composant un panneau solaire :

• Le cadre en aluminium est recyclable à l’infini, offrant ainsi une possibilité de réutilisation continue.
• Le verre, qui constitue 80 % du panneau, est également recyclable à l’infini, permettant sa transformation en nouveaux produits.
• Le silicium cristallin utilisé dans les cellules photovoltaïques peut être recyclé jusqu’à 4 fois pour la fabrication de nouvelles cellules, réduisant ainsi le besoin de nouvelles matières premières.
• Les connexions en cuivre et/ou en argent présentes dans les panneaux solaires peuvent être récupérées et utilisées dans d’autres applications.
• Le film plastique, bien qu’il ne soit pas recyclable, peut être converti en Combustible Solide de Récupération (CSR) pour être utilisé comme source d’énergie dans les cimenteries.

La possibilité de recycler les panneaux solaires à hauteur de 95 % permet de réutiliser leurs matières premières pour la fabrication de nouveaux panneaux. Elle réduit ainsi la consommation d’énergie. Le recyclage occasionne des émissions de carbone, mais celles-ci sont moindres par rapport à celles générées lors de la fabrication initiale.

La durabilité des panneaux solaires passe par leur recyclage. En développant des méthodes efficaces de récupération des matériaux, nous transformons les panneaux solaires usagés en ressources précieuses, contribuant ainsi à la transition vers une économie circulaire.

Philippe Malbranche, directeur général du Syndicat des énergies renouvelables (SER) en France

Et que dire des terres rares dans les panneaux solaires ?

Contrairement aux idées reçues, la plupart des panneaux solaires ne renferment pas de « terres rares », ces métaux utilisés dans les smartphones et dont l’extraction ainsi que le traitement sont hautement polluantes. Les panneaux solaires à base de silicium cristallin, qui représentent 90 % du marché, ne font pas usage de terres rares. Le silicium cristallin, issu de l’extraction du sable ou du quartz, est complètement recyclable, tout comme le verre.

Les terres rares sont principalement utilisées dans le monde pour les nouvelles technologies de l’information, telles que les tablettes et les smartphones, ainsi que pour les centrales au charbon, au gaz et nucléaires. 

L’augmentation de cette consommation suscite des préoccupations en raison des impacts sociaux et environnementaux considérables causés par l’extraction minière de ces éléments. Toutefois, il convient de souligner que les panneaux solaires ne participent pas à cette consommation de terres rares.