Recyclabilité ou durabilité : les constructeurs de panneaux solaires doivent choisir
Le panneau solaire parfait est à la fois durable et recyclable. Dans les faits, c’est rarement le cas, souligne une étude parue le 4 avril dans la revue Management Science, et réalisée par des chercheurs de Georgia Tech, aux États-Unis.
Qu’adviendra-t-il de tous ces panneaux photovoltaïques qui se multiplient sur les toits et dans les fermes solaires depuis quelques années ? Avec la baisse des coûts, ces installations se démocratisent : selon l’Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA), leur prix était, en 2017, 80 % moins élevé qu’en 2009. Problème : les panneaux solaires ne sont pas immortels – ils ont en moyenne une durée de vie garantie de 20 à 25 ans - et produisent donc des déchets. Ceux-ci représentaient 250 000 tonnes dans le monde en 2016, toujours selon l’IRENA. En 2050, prédit-elle, ce chiffre pourrait grimper à 78 millions de tonnes en raison de cette explosion de l’utilisation des panneaux solaires.
Déchets ou gaz à effet de serre, faut-il choisir ?
Inquiets, des chercheurs de l’Institut de Technologie de Géorgie se sont penchés sur les politiques publiques mises en place pour réduire les quantités de déchets électroniques et pousser les constructeurs à prendre en compte la fin de vie des objets en élaborant leurs produits de telle sorte qu’ils soient plus faciles à recycler et que leur durée de vie soit plus longue. Or dans les faits, recyclabilité et durabilité vont rarement de pair. « Nous nous sommes aperçus que parfois, quand votre conception vise la recyclabilité, vous renoncez à la durabilité, et quand vous visez la durabilité, la recyclabilité était sacrifiée », explique Beril Toktay, professeur à Georgia Tech.
Le dilemme paraît insoluble : durables mais non recyclables, les panneaux solaires entraînent une production accrue de déchets ; recyclables mais non durables, ils provoquent des émissions de gaz à effet de serre plus importants pour leur construction (le poids carbone variant en fonction des technologies de fabrication utilisées).
Le recyclage des panneaux photovoltaïques ne va pas de soi. Malgré la recyclabilité du verre, composant essentiel des panneaux solaires, celui-ci est souvent truffé d’impuretés, notamment de plastique, de plomb, de cadmium et de l’antimoine, ce qui complique son recyclage, précise le chercheur Dustin Mulvaney à Forbes. Le restant est un mélange de métaux (plomb, cadmium, aluminium…), qui doivent être séparés avant d’être réemployés ailleurs, ainsi que de produits chimiques toxiques. En France, l’éco-organisme PV Cycle chargé du recyclage des panneaux solaires se montre plus optimiste : il estime à 94,7 % le taux de valorisation d’un module photovoltaïque à base de silicium cristallin avec un cadre en aluminium.
Anticiper la fin de vie des panneaux
Pour concilier durabilité et recyclabilité, suffirait-il de revoir la conception des panneaux solaires ? « Parfois, de simples choix effectués par les concepteurs, comme utiliser de la colle ou des fixations pour assembler un panneau solaire, peut impacter sa recyclabilité en fin de vie », souligne Natalie Huang, ancienne étudiante à Georgia Tech.
Le type de panneau solaire est également une variable importante. Le recyclage des panneaux à couche mince serait plus rentable que celui des autres types de panneaux, car ils contiennent des métaux rares. En revanche, les panneaux en silicium cristallin, dont le recyclage est peu rentable, sont dotés d’une durée de vie bien plus longue parce que leurs composants se dégradent moins rapidement.
Pour déterminer quelle doit être la priorité – durabilité ou recyclabilité –, et surtout limiter leur impact en fin de vie, les chercheurs ont établi un modèle mathématique répertoriant les différents panneaux solaires, en fonction des matériaux dont ils sont faits et de leur design. Parmi les facteurs qu’ils ont pris en compte : le coût de production de base du produit, la difficulté à le rendre recyclable ou durable, et les convergences éventuelles entre recyclabilité et durabilité. Ils espèrent ainsi donner un coup de pouce aux politiques publiques.
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Photo à la Une : Panneaux solaires / Andreas Gücklhorn sur Unsplash.
