Aujourd'hui, parallèlement au fort développement de l'activité photovoltaïque, l'activité de recyclage des modules photovoltaïques arrive progressivement à maturité. En termes de composition des matériaux, les panneaux solaires usagés ont une grande valeur de recyclage, ce qui contribue à la réalisation d'une production d'énergie photovoltaïque véritablement verte tout au long de son cycle de vie et donc au développement durable de l'industrie solaire.
Il existe généralement deux façons de traiter les cellules récupérées dans les centrales électriques : la première consiste à revendre les modules bien conservés (exportés) en vue d'une utilisation secondaire, et la seconde consiste à démanteler les modules qui ne peuvent plus être utilisés et à recycler directement les matières premières.
Pourquoi faut-il recycler les panneaux solaires ?
Selon une étude de l'organisation EU PV CYCLE, le verre représente environ 70 % du poids total des modules photovoltaïques usagés, les matériaux en aluminium environ 18 % et les matériaux semi-conducteurs environ 4 %. Le recyclage des modules PV usagés permet de recycler les métaux rares, le verre, l'aluminium et les semi-conducteurs, en particulier l'argent, le tellure, l'indium et le gallium, qui représentent 4 % des matériaux semi-conducteurs. Les métaux rares récupérés peuvent également être utilisés dans d'autres technologies de pointe afin de réduire l'extraction de ressources vierges, de réduire la consommation d'énergie liée à l'extraction des ressources et de réduire l'impact sur l'environnement écologique. Les technologies de recyclage actuelles permettent d'atteindre des taux de récupération des modules photovoltaïques allant jusqu'à 96 %. À l'avenir, les taux de recyclage augmenteront au fur et à mesure que la technologie s'améliorera.
Rystad Energy estime que d'ici 2035, l'industrie du recyclage photovoltaïque sera en mesure de fournir 8 % du polysilicium, 11 % de l'aluminium, 2 % du cuivre et 21 % de l'argent nécessaires pour répondre à la demande de matériaux pour les panneaux photovoltaïques installés en 2020.
Politiques nationales de recyclage de l'énergie photovoltaïque
Ces dernières années, plusieurs politiques ont été mises en place pour le recyclage des modules photovoltaïques dans différents pays.
En 2007, l'Union européenne a créé PV CYCLE, une organisation dédiée à la récupération et au recyclage des modules photovoltaïques en silicium cristallin mis au rebut, et a mis en place un réseau de recyclage avec des partenaires tels que des entreprises de logistique et de transport. Depuis son lancement en 2010, l'organisation a collecté et traité plus de 60 000 tonnes de modules photovoltaïques en silicium cristallin mis au rebut.
Début 2023, le gouvernement coréen a approuvé un nouveau programme de recyclage des modules solaires. Ce programme vise à encourager les fabricants d'équipements solaires à réutiliser les modules et à réduire l'utilisation de substances dangereuses afin de protéger l'écosystème.
Le gouvernement néerlandais a récemment annoncé qu'il augmenterait la taxe de recyclage des modules photovoltaïques à partir du 1er juillet 2023 en réponse à la forte augmentation des déchets de modules photovoltaïques. Les importateurs néerlandais qui vendent des panneaux solaires à des clients locaux devront payer une cotisation de recyclage de 40 € (42,50 $) par tonne, contre 6,50 € par tonne actuellement facturés pour le recyclage des panneaux solaires.
Depuis 2018, la gestion des modules photovoltaïques mis hors service en Allemagne est régie par la loi "Elektrogesetz" ou "ElektroG", qui est conforme aux exigences de la directive DEEE précédemment publiée par l'UE. Cette loi exige un taux de recyclage de 85 % pour les modules photovoltaïques mis hors service et un taux de recyclage de 80 % pour les matériaux récupérés. En outre, les modules mis hors service dans différents scénarios sont soumis à des processus de mise hors service spécifiques.
Technologies de recyclage disponibles
Les principales technologies sont la méthode physique, la pyrolyse et la méthode chimique, et ces trois technologies sont analysées :
1) Les avantages de la méthode physique sont le faible coût et la simplicité des étapes ; les inconvénients sont que le taux de récupération n'est pas élevé, que le matériau métallique de la cellule solaire ne peut pas être récupéré et que la pureté du matériau récupéré n'est pas élevée.
2) La pyrolyse présente l'avantage d'un faible coût, d'un taux de récupération élevé et d'une combustion à l'air pour récupérer les métaux des cellules solaires ; toutefois, l'inconvénient est que la pyrolyse produit des gaz nocifs qui polluent l'environnement et nécessitent un traitement ultérieur.
3) Les méthodes chimiques utilisant des solvants à base de trichloréthylène présentent l'avantage d'un taux de récupération élevé et de l'intégrité des matériaux récupérés, mais l'inconvénient est leur coût élevé.
Il reste encore du temps avant que la marée de la fin de vie des modules photovoltaïques ne s'écoule, et la recherche sur les technologies de recyclage des modules photovoltaïques mis au rebut doit continuer à être explorée pour trouver des technologies peu coûteuses et efficaces.
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