Auparavant, les panneaux solaires contenaient des matières non renouvelables comme le tellurure de cadmium. La plupart des modèles sont essentiellement constitués par des matériaux recyclables. Nous allons voir comment se passe le recyclage du silicium d’un panneau photovoltaïque en fin de vie.
Sommaire
Les éléments recyclables dans les panneaux solaires photovoltaïques
Dans les panneaux solaires, on retrouve des matériaux renouvelables, à savoir le verre, l’aluminium, le plastique, le cuivre ou l’argent et le silicium.
Le verre recyclé peut être utilisé pour concevoir des bouteilles, des bocaux, des fibres de verre, des isolants, etc. Quant à l’aluminium, il peut servir à réaliser des canettes et d’autres objets indispensables dans la vie courante. En étant fondus, le cuivre et l’argent peuvent être également réutilisés. Transformé en CSR (Combustible Solide de Récupération), le plastique contribue à alimenter des cimenteries en énergie.
Le recyclage du silicium cristallin peut se faire jusqu’à 4 fois. Il permet ainsi de fabriquer de nouvelles cellules photovoltaïques pour transformer l’énergie solaire en électricité. Le recyclage du silicium consiste aussi à le fondre avant de l’intégrer dans un lingot. Ce dernier fait partie des éléments participant à la fabrication de différents appareils électroniques étant donné que c’est un matériau semi-conducteur performant.
Les étapes du recyclage des panneaux solaires photovoltaïques
Le recyclage des panneaux photovoltaïques se fait par quelques étapes permettant de distinguer tous les éléments et d’en récupérer le maximum pour être recyclés.
Nous pouvons caractériser deux grandes catégories de panneaux photovoltaïques à savoir les modèles utilisant des technologies à base de silicium cristallin (silicium monocristallin, polycristallin ou amorphe) et les panneaux photovoltaïques intégrant des technologies dites « couches minces ». Les premières catégories sont les plus utilisées actuellement. Elles représentent plus de 95% de la production mondiale du fait qu’elles comprennent essentiellement des matériaux renouvelables avec plus de 75% de verre, 10% de polymère dont 5% de silicium et 8 % d’aluminium.
Lors du triage des différents matériaux, les modules sont traités suivant une combinaison d’actions. La première étape consiste à procéder à la séparation mécanique. Pour cela, on a recours à des concasseurs, des aimants, des tamis, des trieurs à induction, etc. Cette technique est efficace pour séparer la grande majorité des constituants d’un panneau solaire (cadre en aluminium, câbles, boîtier électrique…).
L’étape suivante est le traitement thermique qui a pour but d’éliminer le polymère. Pour rappel, le polymère des modules à base de silicium cristallin renferme environ 5% de silicium, 1% de cuivre, moins de 0,1% d’argent et d’autres métaux (principalement de l’étain et du plomb).
Le silicium peut être aussi obtenu en découpant les panneaux photovoltaïques en fines lamelles à l’aide de différents broyeurs. Cette méthode est également pratique pour récupérer le verre et les composites. Après avoir été broyé, chaque élément est attribué à une filière de recyclage qui lui est propre.
L’avenir du recyclage du silicium
Comme il a été dit précédemment, le recyclage du silicium consiste à le transformer en combustible solide de récupération. C’est une excellente source d’énergie, en particulier pour les fours de cimenterie. Selon les experts, le polymère dans les panneaux photovoltaïques peut aussi servir de liant pour de la peinture. Toutefois, il est nécessaire de bien le nettoyer. Pour ne pas gaspiller des tonnes d’eau pour le nettoyage, il vaut mieux l’incinérer, de préférence avec un incinérateur doté de filtres.
Le silicium est considéré comme l’un des matériaux de très haute valeur au même titre que le cuivre et l’argent. De ce fait, il est primordial de développer des solutions technologiques plus performantes pour les récupérer avec un niveau de pureté aussi élevé que possible.
Selon des études récentes, grâce au recyclage des panneaux photovoltaïques au niveau mondial, on pourrait réutiliser pas moins de 900 000 tonnes de verres, au moins 100 000 tonnes de polymères, environ 75 000 tonnes d’aluminium et environ 29 000 tonnes de silicium d’ici 2030. Rien qu’en France, 5000 tonnes de panneaux photovoltaïques en fin de vie ont été recyclées en 2019. D’autant plus que de nouvelles unités locales de traitement se mettent en place progressivement.
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