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Bilan carbone d'un panneau photovoltaïque : plaidoyer pour une filière pleinement verte (chapitre 1 sur 3)

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.

« La guerre des métaux rares.

La face cachée de la transition énergétique et numérique ».

Tout comme son contenu, le titre de cet ouvrage a de quoi interpeller. Guillaume Pitron y présente les effets écologiques néfastes des technologies du numérique (smartphones, ordinateurs, etc) et des énergies dites propres, non pas pendant leur cycle de vie, mais à cause des métaux et terres rares requis pour leur production. Leur extraction entraîne en effet diverses pollutions non négligeables. Les effets déstabilisateurs de la concentration géographique de l’extraction de ces matériaux, sur les plans économique et géopolitique, au profit de la Chine et au détriment du reste du monde, y sont également soulignés.

« [Voici] la formidable erreur dont pâtit la transition énergétique et numérique : elle a été pensée hors-sol » - Guillaume PITRON, La guerre des métaux rares (2018)

Alors, qu’avons-nous à écrire sur cela ? Chez Jokosun, nous voyons ce traité comme un simple retour à la réalité, un rappel à l’ordre bénéfique pour tous : les techniques nous permettant d’exploiter les énergies renouvelables, et notamment la lumière solaire, ne constituent pas à elle seules et isolément la réponse aux grands défis de notre siècle. L’aveuglement quasi messianique envers les énergies renouvelables n’a pas lieu d’être. C’est tout un modèle qu’il faut penser et déployer autour de ces énergies qui, demain, seront un rouage essentiel, puis le moteur et la structure de l’économie mondiale. Ce livre nous encourage à penser dès maintenant ce modèle (l’auteur ne se limite pas à de la dénonciation mais amène « ses » solutions explicitement à la fin de son ouvrage), afin que la transition énergétique tienne les grandes promesses que l’on a placé en elle.

Chez Jokosun, nous voyons ce traité comme un simple retour à la réalité, un rappel à l’ordre bénéfique pour tous : les techniques nous permettant d’exploiter les énergies renouvelables ne constituent pas à elles seules et isolément la réponse aux grands défis de notre siècle (…) C’est tout un modèle qu’il faut penser et déployer autour de ces énergies (…) afin qu’elles tiennent les grandes promesses que l’on a placé en elles.

En tant qu’acteur naissant du photovoltaïque -et acteur qui croit toujours fermement que cette technologie peut nous aider à construire un futur plus vert et stabiliser l’économie mondiale si et seulement si elle est exploitée correctement-, il nous semblait fondamental de réagir aux polémiques, tant émanant de ce livre qu’à d’autres idées circulant sur les médias ou les réseaux sociaux.

Commençons par souligner que Jokosun utilise des panneaux photovoltaïques première génération, c’est-à-dire fonctionnant au silicium cristallin. Cette donnée est d’une importance fondamentale pour la suite. Non pas que nous voulions nous fermer aux technologies émergentes dans le photovoltaïque, et dont les rendements sont impressionnants ; mais par le constat pragmatique qu’aujourd’hui, ces panneaux photovoltaïques 2ème et 3ème générations réunissent dans leur composition (et ce qui en découle sur les plans environnementaux, économiques et géopolitiques) tout ce que Guillaume Pitron dénonce à juste titre dans son ouvrage (…) et qu’il vaut donc mieux, selon nous, sacrifier quelques petits pourcentages de rendement électrique final et minimiser le bilan carbone et écologique global.

Première partie : Le bilan carbone et sur les écosystèmes du photovoltaïque cristallin, ce faux débat

Avant d’amorcer un débat sain et constructif, il est nécessaire de tordre le cou aux fausses idées.

Il va sans dire que si les énergies renouvelables sont encensées, c’est parce qu’elles sont considérées comme ne relâchant pas de CO2 dans l’atmosphère. Ainsi, elles ne dérégulent pas le climat. Cependant, de plus en plus de voix s’élèvent pour dénoncer le processus de production énergivore des panneaux photovoltaïques … et vont donc jusqu’à dire que la filière photovoltaïque, du seul fait de son mode de production, est relativement responsable (c’est-à-dire pondéré avec le total d’énergie produite par la filière) d’autant d’émissions de CO2 que les énergies traditionnelles.

Rien n’est plus faux !

Certes, la production d’un panneau photovoltaïque cristallin requiert beaucoup d’énergie. Il faut d’abord prélever du sable, ce qui pour le coup demande assez peu d’énergie puisque c’est une matière assez facilement accessible. Si l’impact environnemental de l’extraction sablière est de plus en plus dénoncé, il faut être bien conscient que la part actuelle et même future (si la demande explose) du photovoltaïque cristallin dans les volumes de sable est tout à fait négligeable. Les projets d’extension de certains territoires sur la mer (il suffit de regarder le « palmier » de Dubaï) et l’utilisation d’alliages « design » (dans la construction) mais ne permettant pas de recycler la silice, semblent bien plus responsables de la surexploitation du sable sur Terre. Une fois la silice extraite, il faut la « casser » en l’élevant à très haute température (de 1100 à 1700°C, selon l’étape de raffinage concernée) afin d’en retirer le silicium recherché, c’est-à-dire de qualité solaire (raffiné plusieurs fois). C’est cette étape qui consomme beaucoup d’énergie. Alors, de quoi donner raison aux procès faits au photovoltaïque cristallin ?

 Non, car voilà :  les panneaux photovoltaïques cristallins fournissent ensuite de l’énergie sur 25 ans en moyenne. Et même au-delà de ça, ils continuent à en fournir, seulement à un rendement plus faible (80% des performances initiales selon les constructeurs). Or, les études d’impact concluent qu’un panneau photovoltaïque cristallin prend 1 à 2 ans en France pour produire l’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication. Si l’on précise « en France », c’est parce que l’ensoleillement en Afrique de l’Ouest étant plus intense, ce temps de remboursement énergétique en est d’autant plus réduit.

En revanche, il est vrai que les panneaux photovoltaïques de 2ème et 3ème génération (qui constituent moins de 10% du marché mondial à l’heure actuelle) nécessitent du gallium, de l’indium, du sélénium, du cadmium, du tellure, etc. Que des métaux rares [le bore et le phosphore des panneaux cristallins ne sont nécessaires qu'en très faibles quantités, et nous y apporterons une réponse dans notre Chapitre 3] dont la Chine maîtrise une immense majorité de la production mondiale, et qu’elle exploite bien à l’abri des regards, dans des régions reculées telles que le Baotou. Cela signifie d’une part des destructions écologiques locales énormes : la purification de ces métaux non-ferreux requiert des quantités d’eau énormes (au moins 200 m3/tonne de terres rares) qui se chargent de métaux lourds et d’acides, parfois radioactifs (avant la purification, les métaux rares sont séparés du reste de la roche cassée extraite grâce à des produits chimiques à haute nocivité). Opérant sans le moindre contrôle sanitaire, ces compagnies minières relâchent les eaux telles quelles dans l’environnement, menant à des sols stériles et des contaminations mortelles pour les habitants des régions environnantes via la pénétration de ces eaux toxiques dans les nappes phréatiques. Et pour le niveau global, le bilan carbone de l’extraction et du raffinage de ces métaux est bien plus élevé que celui du silicium, tant de par la difficulté d’accès à ces minerais que par les comportements industriels très peu regardants des exploitants du Baotou.

Quel bilan carbone pour un panneau photovoltaïque composé de minerais de Baotou ?

Les mines de Baotou, d'où sortent les minerais nécessaires aux panneaux de 2ème et 3ème générations

Un panneau photovoltaïque de première génération (silicium cristallin) n’a donc bien évidemment pas un bilan carbone neutre, mais tellement plus propre que les énergies fossiles ! Comme vous avez pu le voir, il ne faut ni généraliser, ni diaboliser les énergies renouvelables : les différences entre les différents types de panneaux photovoltaïques sont énormes et, bien qu’ils ne soient pas parfaits, c’est sciemment que nous avons choisi la voie du silicium cristallin chez Jokosun. Par conscience écologique et sociale. De plus, si les usines de production sont alimentées elles-mêmes par des panneaux photovoltaïques cristallins, on en arrive alors à un cercle vertueux qui réduit quasiment à néant le bilan carbone de la filière. Sans parler du recyclage des panneaux (…).

 

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

… à bientôt !

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