À mesure que les projets solaires se multiplient à l’échelle nationale, la demande de solutions de recyclage qui permettront d’éviter que les panneaux photovoltaïques ne soient mis en décharge et leurs éléments producteurs d’énergie au soleil augmente.
Même pour les partisans les plus enthousiastes des énergies renouvelables, il est difficile de prétendre que les panneaux solaires fournissent une électricité véritablement propre si, à la fin de leur vie, nombre d’entre eux finissent dans les décharges.
Mais pour empêcher les cellules solaires de tomber à la décharge, il faut un marché pour les matériaux solaires recyclés beaucoup plus robuste que celui qui existe actuellement et des politiques qui incitent les entreprises à recycler leurs panneaux et à utiliser des matériaux recyclés lorsqu’elles en construisent de nouveaux. Pourtant, pour de nombreux experts, la première étape vers la création d’une telle « économie circulaire » dans laquelle les composants solaires mis hors service sont réutilisés dans de nouveaux, est d’interdire complètement la mise en décharge des panneaux solaires.
« Nous devons nous rassembler et dire : ‘il n’y a absolument pas de politique en matière de décharge’. Commençons par là », a déclaré Adam Saghei, PDG de We Recycle Solar, l’une des seules entreprises de recyclage solaire à grande échelle du pays, basée à Yuma, en Arizona.
Pour éviter que les panneaux ne finissent dans les décharges, l’entreprise donne la priorité à la réutilisation des panneaux photovoltaïques qui ont encore de la vie. Ils remettent sur le marché environ 60 % des panneaux entiers qui franchissent leurs portes, souvent pour environ la moitié de leur prix d’origine. Sur les 69 millions de livres de matériaux restants qu’ils reçoivent chaque année, 99 pour cent peuvent être démontés et recyclés dans la chaîne d’approvisionnement, a déclaré Saghei.
Les améliorations énergétiques et les modifications des normes réglementaires amènent souvent les entreprises à mettre hors service leurs projets solaires bien avant d’avoir épuisé leur capacité à produire de l’électricité. L’industrie solaire a découvert qu’il existe effectivement un marché pour les panneaux solaires usagés. Un panneau de 300 watts ne répondra peut-être pas aux besoins d’une grande entreprise au fil du temps, a déclaré Saghei, mais peut aider un propriétaire de camping-car, par exemple, à alimenter sa maison sur roues, où elle pourrait continuer à produire de l’électricité pendant plus d’une décennie. Les panneaux réutilisés sont soumis à un processus de contrôle de qualité approfondi avant d’être vendus à un tarif réduit à leurs clients.
« C’est gagnant-gagnant pour tout le monde », a-t-il déclaré.
Créer une économie circulaire
La majorité des panneaux envoyés aux centres de recyclage proviendront de projets à grande échelle déclassés comme des fermes solaires ou des bâtiments commerciaux sur les toits, selon Saghei.
La première étape du processus consiste à vérifier le potentiel de réutilisation. Des technologies telles que la photoluminescence peuvent rechercher des fissures ou d’autres problèmes d’intégrité. Les panneaux encore en bon état peuvent être revendus à quelqu’un qui peut utiliser sa capacité restante de production d’électricité.
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Tout ce qui ne peut pas être revendu passe ensuite par un processus de séparation des matériaux, les entreprises de recyclage s’efforçant de récupérer autant de métaux que possible, comme le cuivre. Les pièces sont ensuite vendues à un marché secondaire ou à des courtiers en métaux fins ou non ferreux.
Avoir une économie circulaire dans l’industrie solaire signifie que les entreprises recycleront autant que possible les panneaux mis au rebut, prolongeant ainsi le cycle de vie des composants et réduisant l’ensemble des déchets. Mais comme la plupart des technologies permettant de raffiner les éléments des panneaux solaires mis hors service en sont encore à leurs débuts, il est difficile de séparer les matériaux plus précieux des autres parties des anciens composants.
Prenez le verre dans un panneau solaire. Il représente 80 % du poids de la plupart des panneaux solaires, mais il est difficile de maintenir une qualité de verre suffisamment élevée tout au long du processus de recyclage pour pouvoir le vendre aux entreprises verrières pour le réutiliser, ont déclaré les experts. De nombreuses entreprises recherchent d’autres options dans lesquelles des mélanges de verre imparfaits peuvent être utilisés dans le sablage du verre, par exemple, afin de recycler les panneaux même lorsque les matériaux se sont mélangés. Essentiellement, plus le verre peut être conservé pur pendant l’étape de séparation, plus les entreprises ont la possibilité de le recycler dans de nouveaux produits.
Pour Saghei, le recyclage du verre est un excellent exemple de réutilisation de matériaux qui ne peuvent pas rester dans l’industrie des panneaux solaires. Il encourage le partenariat avec d’autres entreprises qui peuvent également bénéficier de ce qui serait autrement considéré comme des déchets afin d’étendre l’utilisation des panneaux et, à terme, de protéger l’environnement.
« Nous n’avons pas besoin d’exploiter une carrière. Nous n’avons pas besoin de perturber l’écosystème », a-t-il déclaré. « Nous pouvons récupérer cette matière première et la réutiliser. »
De nouvelles politiques sont nécessaires pour encourager le recyclage
Mais le verre n’est qu’un problème parmi d’autres, et il est plus facile à résoudre que d’autres, comme la disparité des coûts entre le recyclage des panneaux solaires et leur envoi à la décharge.
Il en coûte actuellement environ 5 dollars pour mettre un panneau dans une décharge, contre 20 dollars pour le recycler, a déclaré Taylor Curtis, analyste réglementaire et politique au Laboratoire national des énergies renouvelables.
Le fait qu’il n’y ait aucune incitation gouvernementale pour promouvoir le recyclage des panneaux n’aide pas. Alors que de nombreux travailleurs de l’industrie espèrent que cela changera peu de temps après les récents investissements du ministère américain de l’Énergie dans une technologie de recyclage plus efficace, ils estiment qu’en raison du simple coût d’une transition plus écologique, de nouvelles politiques doivent entrer en jeu pour y parvenir.
« Il n’existe actuellement aucune véritable incitation au recyclage, compte tenu de notre structure réglementaire actuelle », a déclaré Curtis. « Il y a vraiment besoin d’une politique conçue pour encourager le recyclage plutôt que l’élimination afin d’aider à surmonter certains de ces défis du marché. »
Les réglementations fédérales actuelles traitent de la même manière l’élimination des panneaux et leur recyclage, ce qui conduit à des réglementations qui peuvent être plus strictes que nécessaire pour le recyclage, a-t-elle déclaré.
Cela pose des problèmes. Étant donné que certains panneaux solaires sont fabriqués avec du plomb, ils sont étiquetés comme matières dangereuses et soumis à une réglementation qui limite le nombre de panneaux pouvant être stockés dans une installation et pendant combien de temps. En supposant que chaque panneau pèse 50 livres, Curtis a déclaré qu’une installation de recyclage ne peut en stocker que 264 par mois. Cela rend leur transport plus coûteux, car il n’est pas possible d’en expédier une quantité suffisante, a-t-elle expliqué, et empêche un site d’en stocker suffisamment pour faire de leur recyclage une économie d’échelle.
La dangerosité du plomb est discutable, a déclaré Curtis, en grande partie à cause du manque d’informations sur la quantité de plomb présente dans les différents panneaux solaires construits par diverses entreprises. C’est une arme à double tranchant, a déclaré Saghei, car les classifications dangereuses des panneaux créent des obstacles évidents à leur recyclage, mais peuvent également conduire à des politiques qui les empêchent de se retrouver dans les décharges et dans l’environnement.
Avant que les panneaux solaires ne soient mis hors service en masse, les décideurs politiques et l’industrie devront trouver des solutions à ces problèmes. Heureusement pour l’industrie, il est temps de trouver de nouvelles solutions et politiques pour mieux recycler les panneaux solaires. La durée de vie moyenne d’un panneau solaire se situe entre 30 et 40 ans, mais « 82 % de tous les panneaux solaires installés aujourd’hui ont sept ans ou moins », a déclaré Curtis. Les panneaux solaires sont très rarement gravement endommagés, de sorte que la plupart d’entre eux peuvent durer au moins une décennie avant d’atteindre la fin de leur durée de vie.
Jusqu’à ce que l’industrie puisse créer une économie circulaire, l’énergie solaire ne sera verte qu’à 50 %, a déclaré Meng Tao, professeur à l’Université d’État de l’Arizona et chercheur de premier plan sur les systèmes de recyclage des composants solaires. Mais les chercheurs et les entreprises s’améliorent dans le recyclage des matériaux, et il s’attend à ce qu’à terme, 90 à 95 % du poids d’un panneau puisse être recyclé.
Certaines entreprises s’approchent déjà de ce chiffre. Suvi Sharma, PDG et cofondatrice de Solarcycle, a déclaré qu’ils étaient en mesure de récupérer 95 pour cent des matériaux apportés dans leur atelier de recyclage. L’entreprise travaille sur une technologie qui recyclera le verre des vieux panneaux en nouveau verre solaire et sur des méthodes plus efficaces de séparation des métaux des composants solaires, qui, selon Sharma, sont les matériaux les plus importants.
« Les métaux présents dans le panneau, comme le silicium, l’argent et le cuivre, représentent en réalité moins de 3 % du poids du panneau, mais ils représentent plus de la moitié de la valeur du panneau », a-t-il déclaré.
Solarcycle ouvrira bientôt un laboratoire à Mesa, en Arizona, où il espère faire partie d’un point chaud de projets solaires et de talents en ingénierie. Cela pourrait amener les Arizoniens à s’inquiéter de l’utilisation de l’eau par le recyclage solaire, mais Sharma et Saghei affirment que très peu d’eau est utilisée lors de ces opérations, généralement utilisée uniquement pour nettoyer les pièces avant de séparer les matériaux.
Sharma a déclaré qu’ils étaient en train de développer des moyens plus efficaces pour gérer davantage de types de panneaux, et ceux que d’autres pourraient considérer comme mutilés et inutilisables, ce qui sera nécessaire à mesure que les États-Unis continuent d’étendre leurs projets solaires et finissent par mettre hors service ceux actuellement en activité. .
« Nous prévoyons que plus de 640 gigawatts seront installés au cours des 10 prochaines années », a déclaré Curtis, « C’est près de cinq fois ce qui est installé aujourd’hui. »
Sharma a déclaré que Solarcycle commençait déjà à recevoir la première vague de vieux panneaux solaires dans ses installations. Leur objectif primordial est de garder ces panneaux hors de la décharge.
« Nous voyons de plus en plus de gens se mobiliser », a déclaré Saghei. « Je pense que lorsqu’on fait quelque chose pour la bonne raison, tout le reste se met en place. »
