Déchets de panneaux solaires : l'autre côté de l'énergie propre
Sep 09, 2022
Le grand nombre de panneaux solaires installés au début des années 2000 approche de la fin de son cycle de vie, ce qui pose un sérieux problème pour l'industrie solaire, et les méthodes actuelles d'élimination des panneaux solaires sont très en deçà des exigences environnementales.
En théorie, l'énergie solaire est plus prometteuse que jamais. Les cellules solaires sont de plus en plus faciles et moins chères à produire. Mais les PV solaires ont des questions moins discutées : si leur production et leurs déchets produisent plus de polluants que les combustibles fossiles qu'ils sont censés remplacer, c'est encore une question à laquelle il faut répondre.
La fabrication de panneaux solaires nécessite souvent l'utilisation de plusieurs produits chimiques toxiques. Les panneaux solaires ont une durée de vie d'environ 20 à 30 ans, et depuis les premières installations à grande échelle au début des années 2000, un grand nombre de panneaux solaires approchent aujourd'hui de la fin de leur vie utile. Lorsque les panneaux solaires sont empilés dans des tas d'ordures, les métaux toxiques qu'ils contiennent peuvent s'infiltrer dans l'environnement. Peut présenter un danger pour la santé publique en cas de pénétration dans les eaux souterraines.
Le silicium des modules photovoltaïques est censé être recyclable, mais des métaux comme le cadmium et le plomb sont ajoutés pour améliorer le rendement électrique des cellules solaires. Cela rend les cellules solaires difficiles à recycler, car l'extraction de métaux nocifs nécessite un apport énergétique considérable. En effet, le coût de recyclage des panneaux solaires pour les entreprises est souvent supérieur au coût de leur production. La plupart des usines de recyclage solaire photovoltaïque extraient simplement l'argent et le cuivre précieux des cellules et brûlent le verre et les boîtiers en plastique contaminés dans des fours. Étant donné que le processus est coûteux et prend du temps, il est plus pratique de jeter les panneaux solaires mis au rebut dans des décharges ou de les exporter vers des pays du tiers monde.
Des études ont montré que les métaux lourds (plomb et cadmium) contenus dans les panneaux solaires peuvent s'infiltrer des cellules dans les eaux souterraines et affecter les plantes et l'environnement. Ces métaux ont également des effets néfastes sur la santé humaine, le plomb altérant le développement du cerveau chez les enfants et le cadmium étant cancérigène. Les pays en développement peuvent ne pas disposer de l'infrastructure ou des réglementations nécessaires pour éliminer correctement les déchets de panneaux solaires importés, et ces métaux peuvent s'infiltrer dans l'environnement environnant et causer des problèmes de santé publique. Le problème est susceptible de s'aggraver au cours des prochaines décennies à mesure que l'énergie solaire photovoltaïque se développera dans tous les pays, avec près de 80 millions de tonnes de déchets solaires prévus dans le monde d'ici 2050.
Heureusement, des méthodes de recyclage efficaces existent. Les installations de First Solar, la plus grande entreprise solaire des États-Unis, peuvent extraire 90 % des matériaux des panneaux solaires, puis les recycler en nouveaux panneaux solaires ou en appareils électroniques. La société française Veolia a ouvert la première usine en Europe dédiée au recyclage des cellules solaires. Actuellement, la Chine et les États-Unis sont les plus grands utilisateurs de panneaux solaires, mais seule l'Europe a pris des mesures pour tenir les fabricants responsables de leurs déchets photovoltaïques. L'UE exige que les entreprises solaires collectent et recyclent les panneaux solaires, le coût du recyclage étant inclus dans le prix de vente. De cette façon, les déchets et l'impact environnemental des panneaux solaires sont minimisés, et les consommateurs ne paient qu'un peu plus pour les panneaux solaires.
Le recyclage forcé n'est pas le seul moyen de rendre l'énergie solaire plus verte, et certaines startups technologiques cherchent des moyens de rendre le processus de production proprement dit plus propre. Les scientifiques explorent de nouvelles façons de purifier le silicium pour les cellules solaires ou expérimentent des cellules solaires en silicium de faible qualité. Une découverte récente dans la technologie solaire pourrait éliminer complètement l'utilisation du silicium en utilisant un type de matériau appelé pérovskite. Au lieu de cristaux de silicium, les cellules solaires en pérovskite sont constituées de cristaux métalliques, généralement du plomb. Les matières premières et la synthèse des cellules pérovskites sont beaucoup moins chères que le silicium de haute pureté requis pour les panneaux solaires traditionnels. Il n'y a que quelques façons de fabriquer des cellules solaires au silicium, mais il existe de nombreuses façons de fabriquer des cellules de pérovskite qui peuvent produire différents panneaux solaires uniques appliqués. Le plus prometteur, Les cellules en pérovskite sont plus faciles à fabriquer, plus respectueuses de l'environnement et ont déjà des rendements comparables à ceux des cellules en silicium. Et ne vous inquiétez pas non plus de la teneur en plomb, les cellules pérovskites à base de métaux non toxiques comme l'étain ou le germanium se rapprochent de l'efficacité des cellules au plomb.
Alors que la société passe des combustibles fossiles à l'énergie, l'énergie solaire sera une partie importante de notre avenir. Par conséquent, nous pouvons nous attendre à une augmentation de la production de panneaux solaires au cours des prochaines décennies, avec le potentiel de générer de grandes quantités de déchets dangereux. Bien que l'énergie solaire soit très prometteuse en tant que source d'énergie renouvelable, la société doit également faire face aux problèmes de pollution qu'elle entraîne, sinon l'exploitation de la puissance de la lumière pourrait rendre notre situation encore plus sombre qu'auparavant.