Recyclage d'un panneau solaire : plaidoyer pour une filière durable

La garantie de l’accès à l’énergie pour tous au Sénégal passe par le déploiement d’énergie solaire. Cet accès ne peut se produire qu’à condition de choisir des systèmes solaires fiables et le plus respectueux possible de l’environnement. Nous essayons ici de décrire pourquoi nous avons fait le choix de la technologie silicium pour nos panneaux solaires.

Réussir notre transition énergétique : le choix du silicium cristallin

Le 10 janvier 2018, la parution de l’explosif traité de Guillaume Pitron, « La guerre des métaux rares », frappe de plein fouet les différentes filières de la transition énergétique par les vérités qu’il détaille et diffuse. Pour autant, arrêter en bloc de croire à la pertinence écologique et sociale des énergies renouvelables pour le monde de demain nous apparaît aussi inapproprié que nier l’impact écologique de ces filières. Au contraire, ce traité est un coup de poing salvateur, qui doit réveiller toutes les parties prenantes de la filière photovoltaïque (notamment) afin de la rendre pleinement écologique, et donc plus cohérente, plus forte, face au modèle de l’économie carbone.

On entend souvent que le photovoltaïque n’est pas recyclable, ce qui est supposé entraîner plusieurs effets négatifs à terme :

1. L’accumulation de panneaux usagés dans des décharges
2. La nécessité d’accéder à toujours plus de matériaux extraits directement des sols, avec de fortes conséquences environnementales, économiques et géopolitiques (dépendance auprès de certains pays)
3. Maintenir le même cycle de production, où l’on doit extraire du sable des écosystèmes puis « casser » la silice en l’élevant à très haute température afin d’en extraire le silicium, ce qui est responsable d’une grosse partie de la dépense énergétique de la filière photovoltaïque (voir « première partie »)

Ces critiques portées sur le manque de cohérence écologique de la filière photovoltaïque étaient à la fois légitimes … et très précipitées. En effet, nous arrivons tout juste à la fin de vie des premières grandes surfaces de photovoltaïque (à ne pas confondre avec les panneaux solaires thermiques, dont le cycle de vie est plus court). D’autre part, des organismes de collecte se sont montés à plusieurs endroits du monde afin de stocker les panneaux le temps que la recherche sur le recyclage de certains composants avance suffisamment. Il en est ainsi de PV Cycle : cet éco-organisme à but non lucratif, fondé en 2007 par un consortium d’industriels de la filière, se charge ainsi de la collecte et du recyclage des panneaux en France. Il est financé par une éco-participation, c’est-à-dire une redevance, à laquelle contribuent tous les acteurs de la filière photovoltaïque (fabricants, importateurs, distributeurs ou propriétaires de panneaux).

Oui, mais alors à quand des résultats scientifiques probants sur le recyclage du photovoltaïque ? Et, encore plus décisif : à quand une industrialisation des avancées scientifiques dans ce domaine ?

Disons-le tout de suite : les panneaux de 2ème et 3ème générations, vantés comme les messies de l’énergie de demain, ne sont pour l’instant pas recyclables et il sera très compliqué d’avancer dans ce domaine. En effet, ils sont composés de terres rares, souvent utilisés sous forme d’alliages, ce qui rend extrêmement énergivore leur collecte pure nécessaire au recyclage. Pour reprendre l’analogie de Guillaume Pitron, ce serait comme vouloir extraire le sel d’un pain déjà cuit !

Mais qu’en est-il pour les panneaux de première génération, ceux fonctionnant au silicium cristallin ? L’ouverture en mars 2018 du centre de recyclage de Veolia dans les Bouches-du-Rhône, premier au monde dédié uniquement aux panneaux photovoltaïques cristallins (qui constituent à ce jour l’immense majorité des panneaux en service, dont ceux de Jokosun), est une avancée majeure dans le domaine. Le taux de valorisation actuel de cette usine dépasse les 95%, et l’objectif d’atteindre les 98% est d’ores-et-déjà fixé.

En jaune, les matériaux recyclables à l’infini ; en bleu, les matériaux bien recyclables mais pas à l’infini ; en rouge, les matériaux très peu recyclables (bore et phosphore dans le cas présent).

N.B : Notons que l’argent, qui sert classiquement de connecteur électrique, a été remplacé dans ce graphique par le cuivre : en effet, les problèmes d’approvisionnement en argent que rencontrent de manière croissante les industriels semblent mener à sa substitution par le cuivre, deuxième connecteur électrique le plus performant. Celui-ci présente les avantages d’être disponible plus abondamment, et notamment en Europe, et à la recyclabilité parfaite (des éléments économiquement importants pour l’indépendance à terme de la filière européenne vis-à-vis des géants chinois).

Selon l’organisme Ceres, le silicium est réutilisable quatre fois. Cela porte la durabilité du silicium extrait à 100 ans (quatre panneaux de 25 ans de vie chacun). Cela n’en fait certes pas un matériau renouvelable, mais laisse amplement le temps à des avancées scientifiques majeures vers des sources d’énergie parfaitement propres (notamment des panneaux photovoltaïques organiques, pour le moment à trop faible rendement). Dans le même temps, la réutilisation réduit considérablement les besoins énergétiques de la production de wafers silicium (« galette » de semi-conducteur, qui constitue la partie active du panneau photovoltaïque) puisque la silice n’a plus besoin d’être chauffée à très haute température afin d’en extraire le précieux atome. Ainsi, on passe d’un module photovoltaïque dont la production nécessite 400 kWH, à un module qui n’en demande en moyenne plus que 186 (kWH).

Sur le plan économique, le recyclage équivaut par nature à une relocalisation de l’activité économique dans les pays détenteurs de panneaux photovoltaïques. En d’autres termes, au-delà de la minimisation de l’impact écologique de la filière, cela signifie la création d’emplois locaux. Cette relocalisation de la production des dispositifs du photovoltaïque peut également avoir des impacts géopolitiques, avec une prise d’indépendance vis-à-vis de la Chine (qui réunit 9 des 10 plus gros fabricants au monde). N.B : nous analyserons plus amplement les implications géopolitiques de l’énergie dans un prochain article.

Avant même le nécessaire rapprochement avec d’autres acteurs régionaux du photovoltaïque pour la création d’un organisme type « PV Cycle », notre business-model est pensé de manière à favoriser l’émergence du recyclage. En effet, le système d’abonnement plutôt que de détention fait conserver aux usagers ce lien essentiel avec nous, qui gérons ensuite la maintenance et, à terme, la collecte des panneaux usagés pour l’acheminement à un centre régional de recyclage bénéfique à tous les niveaux de la chaîne économique et environnementale.

Les résultats éminemment positifs du recyclage du photovoltaïque cristallin, avec ses implications multi-dimensionnelles, ont encouragé Jokosun à poursuivre dans cette voie-là. Entreprise naissante, il nous reste du temps avant que nos panneaux n’arrivent en fin de vie. Néanmoins, contribuer à la naissance d’une filière recyclage au Sénégal et en Afrique de l’Ouest nous tient à cœur, et nous orientons notre activité en ce sens. Avant même le nécessaire rapprochement avec d'autres acteurs régionaux du photovoltaïque pour la création d'un organisme de type "PV Cycle", notre business-model est pensé de manière à favoriser l'émergence du recyclage. En effet, le système d'abonnement plutôt que de détention fait conserver aux citoyens ce lien essentiel avec nous,qui gérons ensuite la maintenance et, à terme, la collecte des panneaux usagés pour leur acheminement à un centre régional de recyclage bénéfique à tous les niveaux de la chaîne économique et environnementale.

Nous vous le rappelons : chez Jokosun, nous voulons que transition énergétique rime pleinement avec transition "Écologique" (et pas que). Alors une suite est à venir pour aborder les autres dimensions de la controverse sur le photovoltaïque

(…) à bientôt !

Simon Pujau, en charge du développement stratégique et commercial de Jokosun