Panneaux photovoltaïques : la fin de vie, cela se passe comment ou une histoire de recyclage

"Les musées préservent notre passé ; le recyclage préserve notre avenir."
Theodor W. Adorno, philosophe, musicologue et compositeur allemand, 1903-1969

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Comment recycler les panneaux photovoltaïques ?

Kako
10/06/2020

  Comme promis, voici un article sur le recyclage des panneaux solaires photovoltaïques (PV) qui fait à mon précédent thread qui les présentait d’un point de vue constitution. On va parler EnR, matériaux et fin de vie. 

  Je remercie PV Cycle d'avoir répondu à mes questions. Je suis passée par leur site web en expliquant que je voulais faire un article sur le sujet et ils m’ont accordé pas mal de temps, répondant à mes questions en toute transparence vous le verrez, donc merci à eux.
  Le recyclage des panneaux photovoltaïques est une question importante parce que les premières générations de panneaux vont commencé à être remplacées. On va commencer à avoir des volumes intéressants en 2030 comme le montre le graphe ci-dessous.

(source : greenmatch.co.uk).

  Ces chiffres sont ceux de IRENA. Pour les 5 plus gros pays le graphe suivant présence, en fonction du scénario considéré, la durée de vie effective en considérant les défaillances.

  Petit aparté sur les défaillances. En fonction des cas, il est possible de réparer sauf vieillissement de certains matériaux constitutifs comme les polymères, ou la micro-fissuration des cellules ou si le verre est cassé. Source :End-of-life management Solar Photovoltaic Panels .

Côté réglementation comment ça se passe au moment du démantèlement ?
  En Europe, la Directive 2012/19/UE relative aux déchets équipements électriques et électroniques (DEEE ou D3E) a été étendue aux producteurs de PV en termes de responsabilité élargie. La transposition de cette directive en France est portée par le décret 2014/928.
   Il est donc de la responsabilité de l’exploitant de financer la gestion de leurs équipements en fin de vie et de leur recyclage. L’ éco-organisme en charge du recyclage des PV en Europe est PV Cycle, créé en 2007. C’est une organisation à but non lucratif fondée par le secteur de l’énergie photovoltaïque.
  Un réseau de collecte a été mis en place sur le territoire : pvcycle.fr/collecte/appor…
  Le recyclage dépend de la technologie. Vous trouverez les technos les plus utilisées et certaines encore en expérimentation sur de petits volumes dans mon précédent article sur les PV.

Qu'en est-il sur le territoire Français ?
  Actuellement, les PV de type silicium mono ou polycristallin sont les plus concernées par le recyclage. Sachant que les PV au silicium cristallin représentent 90% du marché mondial. Pour chaque technologie, l’objectif est de séparer les constituants sans les dégrader pour permettre leur recyclage.
   La séparation des constituants se fait soit par traitement thermique pour éliminer tous les éléments organiques, polymères, soit grâce à un solvant Il y a aussi le traitement mécanique et c’est ce qu’à choisi PV Cycle. Le site dédié au recyclage des PV situé à Rousset, Veolia, a été inauguré en juillet 2018. C’est important de le garder en tête pour la suite.
   La création de ce site dédié en France a été décidé lorsque les volumes de PV en fin de vie le justifiaient.
   Le site annonce un taux de valorisation, matière + énergétique, de 94,7% en poids sur un module à base de silicium cristallin avec cadre aluminium. Voici comment ils procèdent :

• Retrait des câbles et jonction
• Retrait du cadre aluminium
• Découpe en lamelles des panneaux
• Broyage en série et séparation des autres matériaux : verre, les polymères, métaux, silicium
  

Comment recyclent-ils chaque élément?

• Le cadre alu dans l’industrie métallurgique
• Les câbles sont traités dans une unité de recyclage dédiée de la manière suivante : 
• => cuivre recyclé dans l’industrie métallurgique 
• => plastique comme combustible solide de récupération (CSR)
  

Pour rappel, ce que sont les CSR.

Concernant la plaque photovoltaïque restante, elle est broyée et séparée par type de matériau :
✅ Le Verre : il peut être recyclé dans certaines filières déjà existantes, mais actuellement il est stocké et différentes options sont testées et étudiées avec des partenaires industriels L’objectif de ce stockage étant d’obtenir une fraction la plus propre possible pour sortir le matériau du statut de déchet et permettre une utilisation directe dans la fabrication de produits en verre.
✅ Le Silicium : comme le verre, il est stocké pour trouver la meilleure option possible, avec pour objectif l’utilisation en tant que matière première de substitution en cimenterie.
✅ Les différents plastiques présents sont utilisés comme combustible solide de récupération (CSR).
Vous aurez compris que dans le cas du verre et du silicium ils sont actuellement dans une phase de recherche de la solution ayant le plus fort intérêt. L’option de recherche de solution optimisée pour me semble être une stratégie intéressante, on n’est pas dans le greenwashing.
  Ils auraient pu se débarrasser de ces matériaux dans des applications diverses et pas très intéressantes en termes de recyclage ou d'économie circulaire. Vu que le gros des volumes arrivera en 2030 ils ont un peu de temps de développement, la filière est encore jeune.
  D’après les chiffres de la profession, 90% des panneaux solaires sont issues d’une techno avec silicium cristallin. Les 10% restant seraient dits couches minces, contenant des métaux rares. Pour toutes ces technologies à la marge, il y a plusieurs options :
♻️ soit une filière de recyclage existe et les panneaux y sont envoyés pour y être traités en attendant qu’il y ait suffisamment de volume en France pour développer une filière dédiée. C’est le cas des panneaux CdTe qui sont renvoyées vers le fabricant en Allemagne qui les recycle.
♻️ soit ils stockent les technologies qui n’auraient pas encore de filière (apparemment c’est à la marge) le temps d’obtenir les volumes suffisant pour développer une filière, soit française soit européenne, dans tous les cas ce qui sera économiquement le plus intéressant.

  J’espère que ces éléments répondent à vos questions. J’ai mis un peu de temps à récupérer les infos, je les ai vérifiées et du coup ça m’a pris beaucoup de temps. C’est un sujet assez sensible et je souhaitais rendre compte de ces éléments de la manière la plus factuelle possible.