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Les panneaux solaires sont-ils recyclables ?
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Les panneaux solaires sont-ils recyclables ?

11 sept. 2023

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un homme marchant sur un toit disposant de panneaux solaires
À mesure que les premiers panneaux solaires installés en Suisse approchent de la fin de leur durée de vie, une question cruciale émerge. Comment gérer efficacement le recyclage de ces modules pour leur offrir une nouvelle utilité ? Nous explorons dans cet article les principales méthodes de recyclage ainsi que les normes actuellement en vigueur en Suisse.

L’industrie solaire traverse une phase décisive. En effet, les premières générations de panneaux solaires, qui ont été installées avec enthousiasme il y a une trentaine d’année arrivent peu à peu à la fin de leur cycle de vie. Cette situation soulève des interrogations sur la manière de gérer leur recyclage de manière responsable.

Le nombre de panneaux à recycler va connaître une croissance soutenue dans les années à venir. En général, les fabricants garantissent une puissance optimale pour leurs panneaux pendant 20 à 25 ans. Cependant, même après cette période, les panneaux sont capables de générer de l’énergie propre pendant de nombreuses années supplémentaires. Des exemples concrets abondent, comme celui de la première installation photovoltaïque d’Europe mise en place dans les années 1980 au Tessin. Plus de la moitié de ses modules génèrent encore de l’électricité à plus de 80% de leur rendement initial.


Une nécessité de recyclage en pleine accélération



Ainsi, se creuse un écart de plusieurs décennies – entre 25 et 50 ans – entre l’installation d’un panneau et le moment où il devra être pris en charge par les filières de recyclage. Actuellement, le nombre de panneaux entrant dans le processus de recyclage reste relativement faible. 

Cela s’explique par le nombre insignifiant de panneaux solaires installés chaque année en Suisse avant les années 2000. Cependant, le nombre de panneaux solaires endommagés ou arrivés en fin de vie devrait considérablement augmenter au cours des décennies à venir. En effet, les ventes annuelles de modules solaires en Suisse sont passées d’un peu plus de 100’000 unités en 2010 à plus de 2’800’000 aujourd’hui.

Le processus de recyclage



Pour convertir le rayonnement solaire en électricité, un panneau solaire doit être constitué de plusieurs éléments. Tout d’abord, les cellules, généralement composées d’un matériau semi-conducteur – du silicium cristallin dans 95% des modules – transforment l’énergie lumineuse en courant électrique. Ces cellules sont complétées par d’autres métaux tels que l’argent, le cuivre, l’étain et le plomb (représentant 0,1% du module) pour la collecte des charges électriques. Bien que les cellules soient essentielles à la conversion de l’énergie solaire en électricité, les matériaux constituant ces cellules ne représentent qu’une petite fraction – moins de 5% – du module dans son ensemble.

Pour protéger les cellules fragiles, les panneaux sont enveloppés d’une couche de verre, qui constitue la majeure partie du module (environ 75% à 80% du poids total). En outre, le cadre et les câbles nécessaires au fonctionnement optimal des panneaux sont fabriqués à partir de métaux tels que l’aluminium et de polymères plastiques, représentant environ 20% des matériaux d’un panneau.

Le processus de recyclage implique généralement la récupération du verre ainsi que des métaux tels que l’aluminium, en utilisant des méthodes éprouvées. Concrètement, un panneau en fin de vie est soumis à une séparation mécanique à l’aide de concasseurs ou d’aimants, permettant ainsi de trier environ 85% à 90% du module. Ensuite, le module est traité thermiquement pour éliminer les polymères présents dans le cadre. Jusqu’à récemment, le processus de recyclage s’arrêtait à cette étape. La partie cruciale des cellules contenant les métaux précieux et le silicium était détruite.
 


Cependant, cette situation est en train d’évoluer grâce à l’émergence de nouvelles technologies de recyclage des cellules, développées notamment en France et en Allemagne. La société française ROSI Solar, située près de Grenoble, a mis au point une technologie de bains chimiques doux permettant d’extraire le silicium et l’argent à partir des panneaux usagés. Une autre équipe, associée à l’Institut Fraunhofer en Allemagne, a développé un processus où les fragments de cellules solaires sont séparés et collectés à partir du recyclage mécanique, puis retirés progressivement à travers une méthode de gravure chimique humide. Grâce à ces nouvelles innovations, le taux de recyclage d’un panneau peut désormais dépasser le seuil des 95% de matériaux réutilisés.

La demande pour ces nouvelles technologies est forte pour plusieurs raisons. Premièrement, malgré son abondance sur terre, l’extraction du silicium reste problématique sur le plan environnemental en raison de son impact polluant. Deuxièmement, le monde est fortement tributaire de la Chine pour cette ressource. 70% de la production mondiale de silicium provient du pays – notamment de la région du Xinjiang. Enfin, le silicium est un matériau qui se recycle bien en conservant une grande partie de ses propriétés initiales même après plusieurs cycles de recyclage. Pour toutes ces raisons, l’industrie œuvre afin d’industrialiser à grande échelle ces nouvelles techniques de recyclage du silicium et des métaux précieux.



Actuellement, la Suisse ne dispose pas encore d’une filière de recyclage de panneaux photovoltaïques. En conséquence, les panneaux sont principalement envoyés vers des usines de recyclage en Allemagne et en France. L’élimination des équipements électriques en Suisse est réglementée par l’ordonnance sur la restitution, la reprise et l’élimination des appareils électriques et électroniques (OREA). Selon cette ordonnance, les fabricants et les importateurs ont la responsabilité d’éliminer ces appareils.

Pour le financement du recyclage, la Suisse dispose depuis 30 ans d’un système de gestion efficace pour l’élimination des équipements électriques et électroniques basé sur la taxe anticipée de recyclage (TAR). Selon ce modèle, les consommateurs paient une contribution anticipée pour le recyclage tandis que les fabricants et les importateurs s’engagent à reprendre les appareils usagés. Depuis 2013, ce système est également utilisé pour financer le recyclage des modules photovoltaïques.

Dès lors, la combinaison de ces nouvelles méthodes de recyclage couplée avec le mécanisme suisse de financement du TAR ayant fait ses preuves depuis des décennies permet à la filière photovoltaïque suisse d’afficher des performances de recyclage allant bien au-delà des attentes des utilisateurs.
 
Pour aller plus loin : 

Reportage RTS sur le recyclage des panneaux solaires (entreprise ROSI) : 

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Normes de recyclage en vigueur en Suisse