Les panneaux solaires ont été présentés dans le monde entier comme une arme importante pour réduire les émissions de carbone, mais ils se dégradent et deviennent progressivement moins efficaces. Au bout de 25 à 30 ans, il est souvent plus rentable de les remplacer par de nouveaux.
Les experts estiment que des milliards de panneaux devront un jour être éliminés et remplacés.
Combien de panneaux solaires doivent être recyclés ?
En 2016, l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) a prédit qu'au début des années 2030, le nombre de panneaux photovoltaïques mis hors service dans le monde équivaudrait à environ 4 % du nombre de panneaux installés. D'ici les années 2050, la quantité de déchets de panneaux solaires atteindra au moins 5 millions de tonnes par an, selon l'agence. La valeur globale cumulée des matières premières qui pourraient techniquement être récupérées des panneaux photovoltaïques pourrait atteindre 450 millions de dollars (en termes de 2016), ce qui équivaut à peu près au coût des matières premières nécessaires pour produire environ 60 millions de nouveaux panneaux ou 18 GW de capacité de production. D'ici 2050, la valeur cumulative récupérable pourrait dépasser 15 milliards de dollars, selon le rapport.
Les experts en énergie appellent les gouvernements à prendre des mesures urgentes pour éviter une catastrophe environnementale mondiale imminente.
Ute Collier, directrice adjointe de l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), déclare : "D'ici à 2050, ce sera une montagne de déchets si nous ne mettons pas en place dès maintenant des chaînes de recyclage".
"Nous produisons de plus en plus de panneaux solaires - ce qui est très bien - mais que ferons-nous des déchets ?"
De quoi sont faits les panneaux solaires ?
Les panneaux solaires sont comme des sandwichs.
1. la cellule solaire est au centre. Environ 90 % des panneaux solaires commerciaux utilisent le silicium comme semi-conducteur pour convertir l'énergie lumineuse en électricité. De fines bandes métalliques (généralement de l'argent) traversent la surface des cristaux de silicium dans chaque cellule et transportent le courant dans le câblage en cuivre du panneau.
2. La cellule solaire est encapsulée dans une barrière protectrice, généralement un matériau d'encapsulation en plastique transparent appelé EVA. La partie supérieure est recouverte d'une autre couche de verre et la partie arrière est également recouverte d'EVA. Le tout est entouré d'un cadre en aluminium.
Cette structure en couches protège les cellules des éléments naturels tout en laissant passer la lumière du soleil, mais elle risque d'être difficile à déconstruire lorsque les panneaux auront atteint la fin de leur vie utile.
Quelles sont les pièces d'un panneau solaire qui peuvent être recyclées ?
Aperçu du recyclage :
1. La technologie solaire au silicium cristallin représente la majeure partie de la part de marché des panneaux solaires. Ce type de panneau se compose d'un cadre en aluminium, de verre, de fils de cuivre, d'une couche et d'une feuille arrière en polymère, de cellules solaires en silicium et d'une boîte de jonction en plastique. La couche de polymère protège le panneau des intempéries, mais peut rendre le recyclage et le retrait du panneau difficiles, car des températures élevées sont généralement nécessaires pour décoller l'adhésif.
2. De nombreux composants peuvent être recyclés. Un module solaire cristallin typique contient des composants tels que du verre, des polymères, la cellule solaire elle-même, du cuivre, de l'aluminium et des traces d'autres métaux. Le verre représente 75 % du poids total, suivi des polymères (10 %) et de l'aluminium (8 %). Des traces d'argent, de plomb et d'étain sont présentes.
3. D'autres matériaux situés dans la cellule solaire peuvent être plus difficiles à recycler. L'argent et le cuivre interne sont des composants précieux, mais les panneaux contiennent généralement de très faibles quantités de ces matériaux. Des métaux toxiques tels que le plomb et le cadmium peuvent également être présents dans les panneaux solaires.
4 Les panneaux solaires peuvent contenir des matériaux critiques, notamment de l'aluminium, de l'étain, du tellure et de l'antimoine, ainsi que du gallium et de l'indium dans certains modules à couche mince.
5. Les autres composants d'un système d'énergie solaire peuvent inclure des onduleurs, des rayonnages et des systèmes de batteries de secours, qui peuvent également être recyclés. Les onduleurs peuvent être recyclés avec les déchets électroniques, et les supports peuvent être recyclés avec des déchets métalliques similaires.
Processus de recyclage des panneaux solaires :
Le recyclage des panneaux photovoltaïques se divise en trois étapes principales : (1) stratification, (2) séparation des matériaux, et (3) extraction et purification des matériaux. Les panneaux solaires sont recyclés principalement par des procédés chimiques, thermiques et mécaniques. Le processus commence par l'enlèvement des boîtes de jonction, des fils et des cadres. Les modules sont ensuite déchiquetés, triés et séparés. La séparation des matériaux permet de les envoyer dans le processus de recyclage spécifique associé à chaque matériau. Le processus ci-dessus s'applique aux panneaux de silicium cristallin.
Les méthodes décrites ne sont que quelques-unes parmi d'autres. Un certain nombre d'autres méthodes sont actuellement à l'étude. Le principal problème ou préoccupation lié au processus de recyclage est le niveau d'impuretés. Par exemple, les traitements thermiques à haute température et les processus mécaniques peuvent générer des impuretés. En outre, les processus à basse température qui utilisent des étapes mécaniques ou chimiques spécifiques peuvent également générer des impuretés. Par conséquent, le résultat souhaité ne peut être obtenu que par une combinaison d'étapes thermiques, chimiques ou métallurgiques. Une fois que ces matériaux pourront être recyclés sans impuretés, ils auront une valeur plus élevée sur le marché, ce qui constitue l'un des principaux obstacles à l'industrie du recyclage photovoltaïque.
Quels sont les avantages futurs du recyclage des panneaux solaires ?
1. La mise en place d'un plus grand nombre d'infrastructures de recyclage des panneaux solaires stimulera efficacement le développement économique. Une infrastructure adéquate de recyclage des panneaux solaires doit être mise en place pour gérer le grand nombre de panneaux solaires qui seront mis au rebut dans un avenir proche. Une fois en place, nous serons témoins d'un certain nombre de points positifs et de nouvelles opportunités dans l'économie.
2. Le recyclage des panneaux solaires créera plus d'emplois et permettra d'économiser plus de matières premières. D'ici 2050, le recyclage des panneaux photovoltaïques ne créera pas seulement plus d'emplois verts, mais aura également une valeur recyclable d'environ 11 milliards de livres sterling. Cela signifie qu'environ 630 GW d'énergie pourraient être produits simplement en réutilisant des matériaux déjà utilisés.
3. Un prix constamment réduit. Le prix de l'énergie solaire ne cessant de baisser, de plus en plus de ménages et d'entreprises choisissent d'investir dans des systèmes d'énergie solaire. Par conséquent, les prix constamment réduits signifient que davantage de ménages seront en mesure de s'offrir des systèmes d'énergie solaire.
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