Les panneaux solaires morts sont les nouveaux produits recyclables les plus chauds

En matière d’énergie renouvelable, il existe de nombreuses sources intéressantes. Qu’il s’agisse d’énergie solaire, éolienne ou autre, nous en avons besoin de beaucoup. Les usines du monde entier relèvent le défi de fournir ce dont nous avons besoin.

Nous pouvons construire beaucoup de nouveaux panneaux solaires, bien sûr, mais nous devons réfléchir à ce qui se passe lorsqu’ils arrivent en fin de vie. Il s’avère qu’avec autant d’énergie solaire sur le terrain, une nouvelle industrie de recyclage majeure pourrait être à nos portes.

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Des éoliennes et des panneaux solaires sont installés en masse pour fournir de l’énergie renouvelable au réseau. Ni l’un ni l’autre ne durent éternellement, et la planification de leur fin de vie est essentielle pour éviter que des matériaux de valeur ne finissent à la décharge. Crédit : Adobe Stock

Les panneaux solaires sont excellents pour récupérer l’énergie du soleil, mais ils ne durent pas éternellement. Ils peuvent être endommagés ou brisés, ou simplement vieillir. La plupart des panneaux sont évalués pour une durée de vie de 25 ans. Le boom solaire a vraiment décollé au début des années 2000 et n’a cessé de prendre de l’ampleur depuis. Cela signifie que nous allons bientôt faire face à une avalanche de panneaux solaires prêts à être retirés.

Comme tant de technologies modernes, les panneaux solaires regroupent un tas de matériaux coûteux et exotiques en un seul produit sophistiqué. Les cellules photovoltaïques qui produisent de l’énergie à partir du soleil sont fabriquées à partir de matériaux comme l’argent, le cuivre et l’aluminium, qui sont tous précieux. Les cellules utilisent également beaucoup de polysilicium, dont la production est coûteuse. D’autres traces de matériaux peuvent inclure l’étain et le plomb utilisés dans les connexions soudées, bien que les réglementations sur les déchets dangereux aient réduit cela ces dernières années.

Le problème est que tous ces matériaux sophistiqués peuvent être difficiles à séparer. Le câblage en cuivre peut être coupé relativement facilement à l’arrière des panneaux et les cadres en aluminium retirés. Cependant, tous les autres matériaux nécessitent plus de traitement.

Actuellement, la majeure partie des panneaux solaires qui sont recyclés sont essentiellement déchiquetés et traités comme du verre broyé relativement impur, appelé calcin de verre dans l’industrie. Combiné avec le câblage en cuivre et le cadre en aluminium, les recycleurs peuvent s’attendre à obtenir environ 3 $ par panneau pour leurs efforts. Cela ne se compare pas bien au coût du processus, qui peut aller de 12 $ à 25 $ par panneau lorsque les coûts de transport et de traitement sont cumulés.

Ces coûts élevés signifient que de nombreux panneaux solaires sont simplement envoyés à la décharge. À l’heure actuelle, seuls 10 % environ des panneaux solaires sont recyclés aux États-Unis.

Les nouveaux processus sont la clé

L’astuce pour récupérer davantage des cellules solaires est de faire plus attention au processus de recyclage. Une méthode est connue sous le nom de procédé FRELP, pour procédé « Full Recovery End of Life Photovoltaic ». Il utilise un couteau chaud pour séparer soigneusement les cellules en silicium du verre et du plastique du panneau, ce qui permet de traiter chaque composant séparément. Des procédés chimiques peuvent ensuite être utilisés pour séparer l’argent et le cuivre de grande valeur, plutôt que de laisser ces matériaux mélangés au verre. L’espoir est que le silicium récupéré puisse être d’une pureté suffisante pour être réutilisé dans la production de panneaux solaires sans nécessiter d’étapes de repurification coûteuses.

La société de gestion des déchets Veolia travaille également dans ce domaine, exploitant une usine à l’échelle commerciale en France depuis 2018 et un nouveau projet de test en Allemagne cette année. Comme pour la plupart des processus, le câblage, le panneau de câbles et le cadre en aluminium sont tous retirés, dans ce cas par des robots. Ensuite, le panneau PV lui-même est coupé en petits comprimés, broyé et le verre séparé du contenu métallique avec un séparateur à courants de Foucault Cela permet une récupération efficace des matières premières, plutôt que de simplement déchiqueter tout le panneau et de mélanger tous les les métaux précieux et le silicium avec le verre. Veolia espère continuer à développer son procédé jusqu’à pouvoir récupérer de manière fiable l’argent et le silicium de haute pureté des panneaux, pour les réutiliser dans la production de nouveaux panneaux. L’entreprise espère accélérer ses opérations au point de pouvoir recycler tous les panneaux solaires en cours de démantèlement en France.

Une industrie prête à exploser

Rystad Energy estime que le marché du recyclage des panneaux solaires va exploser à mesure que les panneaux installés commenceront à vieillir dans les années à venir. Source : Rystad Energy

Le flux mondial de déchets de panneaux solaires devrait exploser. À la fin de 2016, il y avait environ 250 000 tonnes de panneaux de déchets, mais cela devrait atteindre plus de cinq millions de tonnes d’ici 2050. À mesure que la capacité solaire est installée, elle verrouille un flux de déchets plus important pour l’avenir.

Ce flux de déchets géant devient rapidement une ressource prête à être exploitée. Plutôt que d’exploiter une mine d’argent ou d’aluminium, les entreprises se feront concurrence pour obtenir leur part d’un flux de déchets plein de métaux précieux. L’astuce consiste à perfectionner les techniques pour extraire et purifier ce métal de manière propre et rentable. La société de recherche Rystad s’attend à ce que l’industrie du recyclage solaire représente 2,7 milliards de dollars d’ici 2030 et 80 milliards de dollars d’ici 2050, contre 170 millions de dollars aujourd’hui.

La maîtrise du recyclage des panneaux solaires et des éoliennes sera essentielle pour garantir que nous disposions de l’énergie renouvelable dont nous avons besoin à l’avenir. Ainsi, si vous avez des idées créatives sur la façon de récupérer les matériaux des panneaux solaires, il y a de quoi gagner de l’argent dans les années à venir !

Photo de bannière : « Installation de panneaux solaires » par Oregon DOT.

(Oui, nous le savons, mais « l’installation se fait dans l’ordre inverse du retrait ».)