Tout le monde aime l’énergie solaire, non? C’est une énergie agréable, propre et renouvelable qui est disponible à peu près partout où le soleil brille. Si seulement les panneaux n’étaient pas si chers. Mieux encore, le solaire est désormais la forme d’électricité la moins chère à construire pour les entreprises, selon l’Agence internationale de l’énergie. Mais l’énergie solaire n’est pas que des pommes et du soleil – il y a un côté sombre que vous ne connaissez peut-être pas. La fabrication de panneaux solaires est un processus sale du début à la fin. L’extraction de quartz pour le silicium provoque la silicose des maladies pulmonaires et la production de cellules solaires utilise beaucoup d’énergie, d’eau et de produits chimiques toxiques.
L’autre problème est que les cellules solaires ont une espérance de vie d’environ 25 ans avant de commencer à chuter en efficacité, ce qui signifie que le temps presse pour tous les panneaux qui ont été installés pendant le boom du début des années 2000. L’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IREA) prévoit que d’ici 2050, nous examinerons 78 millions de tonnes métriques de déchets électroniques volumineux. L’IREA pense également que nous produirons six millions de tonnes métriques de nouveaux déchets électroniques solaires chaque année d’ici là également. Malheureusement, il n’y a pratiquement aucune mesure en place pour recycler les panneaux solaires, du moins aux États-Unis.
Comment les panneaux solaires sont-ils fabriqués, de toute façon? Et pourquoi est-il si difficile de les recycler? Faisons la lumière sur le sujet.
Comment c’est fait: panneaux solaires
Les panneaux solaires sont de trois types de base: monocristallins, polycristallins et à couche mince. Chaque cellule d’un panneau solaire monocristallin est constituée d’un seul cristal de silicium. Ce sont les scotch single malt des panneaux solaires, et sont généralement noirs.
Les panneaux polycristallins ont un aspect confus et multi-facettes car ils sont fabriqués à partir de plusieurs cristaux de silicium. Ces panneaux sont généralement bleus, grâce à un revêtement qui les rend plus performants. Les panneaux solaires à couche mince sont le type que vous voyez dans les calculatrices solaires et les montres, et ils offrent le moins d’efficacité. Ceux-ci sont fabriqués à partir de silicium amorphe, c’est pourquoi ils sont si différents des deux autres.
Quel que soit le type, les cellules solaires commencent avec du sable, généralement du quartz de haute pureté sablé à haute température. Le quartz est d’abord raffiné en silicium de qualité métallurgique, puis purifié en polysilicium. Cela crée un composé hautement toxique appelé tétrachlorure de silicium. Ce produit est déjà assez mauvais en soi, mais lorsqu’il est jeté et atteint les plans d’eau locaux, il libère de l’acide chlorhydrique.
Le polysilicium résultant est recueilli dans des roches et fondu ensemble en lingots. Le bore est ajouté (connu sous le nom de dopage) pour donner la polarité positive du silicium. Ensuite, les lingots sont coupés en tranches minces comme du papier qui sont recouvertes d’une substance qui les fait absorber la lumière du soleil plutôt que de la réfléchir.
Les cellules sont traitées avec un revêtement de phosphore qui charge négativement la surface, complétant la jonction pn qui permet de convertir l’énergie du soleil en électricité. Les cellules sont cuites dans un four puis soudées ensemble en panneaux. Une couche de verre protecteur est placée à l’avant et un polymère durable à l’arrière empêche la saleté et les débris d’entrer.
Alors… les recycler?
S’ils sont correctement nettoyés et entretenus, les panneaux solaires peuvent durer plusieurs décennies. Mais à mesure que les panneaux solaires se dégradent, ils deviennent beaucoup moins efficaces et finissent par cesser de fonctionner complètement. La solution évidente pourrait être de recycler tous ces panneaux solaires, mais ce n’est pas si simple. Les gens ne vont pas au magasin à grande surface et n’achètent pas directement des panneaux solaires, ils les achètent à des entreprises qui les installent également. Il appartient aux entreprises de suivre les panneaux, de les récupérer et de s’assurer qu’ils sont recyclés. Le problème est que tout le monde n’est pas conscient du fait qu’ils peuvent être recyclés en premier lieu et que leur mise en décharge n’est pas très surveillée aux États-Unis.
L’Europe montre vraiment la voie en matière de recyclage des déchets électroniques. L’Union européenne a une loi exigeant que les producteurs de panneaux solaires reprennent leurs panneaux en fin de vie et les recyclent. La Grande-Bretagne possède une raffinerie qui utilise des microbes au lieu du cyanure pour décomposer les déchets électroniques et extraire les métaux précieux. Et la France abrite Veolia, la seule usine de recyclage photovoltaique à échelle commerciale au monde. En 2017, leur partenaire PVCycle a collecté 2400 tonnes de panneaux en fin de vie dans toute la France. Veolia affirme être en mesure d’atteindre un taux de réutilisation de 95% pour le métal et le verre collectés. Découvrez leur processus dans la vidéo ci-dessous.
https://www.youtube.com/watch?v=PaUlSZ2biI8
Aux États-Unis, il n’y a pas de mandat fédéral pour le recyclage des panneaux solaires, et seuls l’État de Washington et New York ont des lois à leur sujet. En conséquence, seuls 10% environ des panneaux américains sont recyclés. Les 90% restants sont expédiés vers des pays sans mandat de réutilisation ou se retrouvent dans des décharges, lixiviation du plomb et d’autres produits chimiques toxiques dans la Terre.
À l’heure actuelle aux États-Unis, le recyclage des panneaux solaires est difficile et la récupération de l’argent, du cuivre et du silicium nécessite des solutions personnalisées. La mise au rebut des cadres en aluminium et de l’argent de la pâte de métallisation ne rapporte pas beaucoup, et il en coûte 12-25 $ par panneau plus les frais de transport pour les recycler. Les jeter dans les décharges ne coûte qu’environ 1 $ par panneau.
Il est difficile de comparer les dommages causés par le processus de fabrication des panneaux solaires aux dommages causés par la combustion de combustibles fossiles pour produire de l’énergie. Aucun des deux n’est bon, alors résolvons-nous un problème tout en en créant un autre? Si nous ne trouvons pas de programme mondial de recyclage des panneaux, nous nous dirigeons certainement vers une crise.
