L'industrie solaire en plein essor a un problème de déchets non résolu

Les installations d'énergie solaire entraînent une augmentation de la capacité d'énergie renouvelable, et les ajouts solaires devraient représenter les deux tiers de l'augmentation de la capacité mondiale d'énergie renouvelable cette année, a déclaré l'Agence internationale de l'énergie (AIE) la semaine dernière.

Parallèlement au boom solaire, cependant, vient une autre poussée - les panneaux solaires en fin de vie doivent être éliminés, et les déchets de panneaux solaires augmenteront de façon exponentielle à mesure que les installations exploseront.

Nous assistons maintenant au début d'un problème majeur de déchets, ou à la grande opportunité des technologies propres pour les prochaines décennies, selon la manière dont les industries, les start-ups et les gouvernements aborderont la question des déchets de panneaux solaires.

Les installations d'énergie solaire ont explosé ces dernières années et, comme la durée de vie des panneaux est d'environ 15 ans, les premiers panneaux solaires à l'échelle industrielle arrivent en fin de vie et doivent être mis hors service. Avec le boom solaire actuel, dans 15 ans, il y aura des millions de tonnes de panneaux solaires en fin de vie qui, s'ils ne sont pas recyclés, aggraveront le problème mondial des déchets plastiques.

Cette année, pour la toute première fois, les investissements dans la production d'énergie solaire devraient éclipser les investissements dans la production de pétrole en 2023, a déclaré l'AIE le mois dernier.

"L'exemple brillant de la croissance des investissements dans les énergies propres est le solaire, qui en 2023 devrait attirer pour la première fois plus de capitaux que la production mondiale de pétrole. Cela reflète l'évolution de la marée énergétique mondiale", a déclaré Birol de l'AIE.

Mais l'avenir radieux de l'énergie solaire a son sombre et sale secret : l'énorme quantité de déchets provenant des panneaux solaires en fin de vie.

Les chercheurs, les start-ups et les gouvernements cherchent à créer une industrie de recyclage des panneaux solaires, non seulement pour réduire ces déchets, mais aussi pour récupérer les précieux matériaux utilisés dans la fabrication de ces panneaux : l'argent, le cuivre et le silicium.

Avec une pénurie imminente des métaux clés pour la transition énergétique, la récupération et le recyclage d'une partie des matériaux utilisés dans la fabrication de panneaux solaires pourraient être une source précieuse de quantités supplémentaires de ces métaux déjà extraits.

Le problème est l'échelle. L'industrie en est à ses débuts, mais elle a besoin d'un développement rapide pour pouvoir faire de ce problème de déchets une opportunité d'économie circulaire.

"Ce sera une montagne de déchets d'ici 2050, à moins que nous ne mettions en place des chaînes de recyclage maintenant", a déclaré à la BBC Ute Collier, directrice adjointe de l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA).

Selon Collier, il pourrait encore y avoir 4 millions de tonnes gérables de panneaux solaires pour la ferraille d'ici 2030, mais la quantité pourrait atteindre plus de 200 millions de tonnes dans le monde d'ici 2050 avec l'essor du déploiement de l'énergie solaire.

Cela représenterait la moitié de la quantité de plastique produite dans le monde chaque année, note la BBC.

Le cadre en aluminium et le verre des panneaux peuvent être recyclés à un taux de récupération élevé, tandis qu'il est plus difficile d'extraire et de recycler les composants entrelacés plus petits mais précieux tels que les métaux.

De plus, les installations de recyclage solaire actuelles ont une faible capacité de traitement pour le recyclage PV, a déclaré l'AIE dans un rapport l'année dernière.

"Parce que le facteur de capacité de ces usines est actuellement faible, des coûts de traitement élevés par unité sont attendus, plusieurs usines stockant des modules photovoltaïques jusqu'à ce qu'elles aient suffisamment de volume à traiter", a noté l'AIE.

Bien qu'à première vue le verre semble être recyclé, l'utilisation du verre récupéré est limitée à des produits de moindre valeur, les coûts de transport élevés étant un problème, a déclaré l'agence.

Selon Rystad Energy, l'industrie du recyclage solaire photovoltaïque pourrait valoir 2,7 milliards de dollars d'ici la fin de cette décennie, contre seulement 170 millions de dollars en 2022.

Les composants du panneau avec la valeur la plus élevée sont l'aluminium, l'argent, le cuivre et le polysilicium. L'argent représente environ 0,05% du poids total mais représente 14% de la valeur matérielle, ont déclaré les analystes de Rystad.

L'année dernière, des scientifiques de l'Université de Leicester ont déclaré avoir découvert un procédé alternatif qui récupère l'argent et l'aluminium des cellules photovoltaïques en fin de vie. L'équipe a décrit un procédé utilisant du chlorure de fer et du chlorure d'aluminium dissous dans des saumures pour extraire l'argent et l'aluminium des cellules solaires. Le procédé utilisant ces solvants récupère plus de 90% de l'argent et de l'aluminium en 10 minutes. L'argent récupéré est de haute pureté, ce qui signifie qu'il peut être réutilisé en milieu industriel.

Rong Deng, chercheur à l'École de génie photovoltaïque et des énergies renouvelables de l'UNSW, explique que le plus gros problème du processus actuel est l'incapacité d'extraire les métaux rares des panneaux tout en réduisant les coûts.

Les experts solaires de l'UNSW Sydney ont déclaré cette semaine que le monde avait besoin d'une technologie sur mesure conçue pour recycler des éléments importants à l'intérieur des panneaux solaires.

"Mais si nous continuons sur la voie de l'utilisation d'une technologie non spécialisée pour recycler les modules photovoltaïques, nous continuerons à nous retrouver avec des pièces contaminées par d'autres matériaux, ce qui n'est pas une solution durable", a déclaré Deng.

De plus, le recyclage à grande échelle n'a pas encore commencé pour les panneaux solaires.

"L'industrie est nouvelle et continue de croître, les chercheurs examinant comment commercialiser le recyclage pour récupérer économiquement la plupart des composants d'un panneau solaire. Des éléments de ce processus de recyclage peuvent être trouvés aux États-Unis, mais cela ne se produit pas encore à grande échelle. à grande échelle », déclare l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA).

En Europe, la société française de recyclage solaire ROSI affirme que son usine de Grenoble, la première usine de recyclage de panneaux solaires entièrement dédiée au monde, peut extraire et réutiliser jusqu'à 99 % des composants d'un panneau, y compris des matériaux précieux comme l'argent et le cuivre. ROSI est actuellement la seule entreprise européenne opérant actuellement à l'échelle industrielle.

Par Tsvetana Paraskova pour Oilprice.com

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