Les panneaux photovoltaïques sont-ils vraiment écologiques ?

par | Déc 10, 2019 | Electricité Verte

Les panneaux photovoltaiques
Mise à jour le 06 mai 2021
Les panneaux photovoltaïques connaissent un large développement depuis quelques années, plus particulièrement depuis que la législation française a facilité l’autoconsommation. Toutefois, cette énergie, et tout particulièrement les matériaux empruntés, peuvent prêter à controverse notamment par les climato-sceptiques, et autres détracteurs de la bien-pensance écologique. Bon nombre d’entre vous avez un jour entendu parler de ces arguments venant à l’encontre du développement de cette énergie renouvelable. Terres rares, recyclage, bilan carbone, … qu’en est-il vraiment ?

Dans cet article, on décortique la question de la pollution des panneaux photovoltaïque :

Panneaux photovoltaïques : terres rares or not terres rares ?

Les terres rares sont un groupe de 17 métaux, assez répandus dans la croûte terrestre, mais restant coûteux et difficilement accessibles. Contrairement aux idées reçues, aucun de ces 17 métaux n’est présent dans la composition des panneaux ou des cellules photovoltaïques.

 

Il existe aujourd’hui trois générations d’installations photovoltaïques :
  • La 1ère génération, couvre encore aujourd’hui près de 90 % du marché. Elle est composée majoritairement de silicium mono ou multi cristallin. C’est un élément chimique très abondant sur terre – le second après l’oxygène, mais son extraction nécessite un certain nombre de produits chimiques et surtout, une forte consommation d’électricité… La première génération de ces produits nécessite également de l’argent pour les connecteurs électriques, et bien que ce ne soit pas des terres rares, les réserves sont peu importantes. Toutefois, la recherche avance à grands pas pour trouver des substituts efficaces à ces matériaux.
  • La 2ème génération de panneaux photovoltaïques, qui couvre une plus petite partie du marché, utilise également des métaux rares (et non des terres rares), qui restent présents en faible quantité.
  • Enfin, la 3ème génération de panneaux photovoltaïques est actuellement à un stade pré commercial – recherche et développement . Sa technologie est parfois utilisée dans les calculatrices ou le rechargement des appareils nomades [1].

 

Les terres rares utilisées pour la fabrication des panneaux photovoltaiques

Photo d’échantillons de Terres rares – Source : CNRS Journal

 

Comment recycler les panneaux photovoltaïques ?

En réalité, il s’agit d’un domaine extrêmement réglementé. Le recyclage des panneaux solaires est prévu par une directive de 2002 [2], et le principe de Responsabilité Élargie du Producteur (REP) a été étendu à ces moyens de production par une directive de 2012 [3] ! Cette dernière réglementation oblige les entreprises vendant ce type de produits à financer et s’assurer du traitement des déchets.
 

 

En France, PV Cycle, un éco-organisme à but non lucratif agréé par les pouvoirs publics, assure la collecte et le recyclage de tous types de panneaux solaires photovoltaïques [4]. A noter que cette collecte s’applique à tous types de technologies, de marques, et quelque soit l’année de mise sur le marché. PV Cycle met à disposition de tous les acteurs des points de collecte gratuits afin de faciliter le transport et la logistique des déchets vers des usines spécialisées, et il en existe plus de 200 ! A ce jour, l’association déclare recycler plus de 90% des panneaux [5] qu’elle récolte !

 

Incidence de recyclage des panneaux photovoltaïques
Source : PV Cycle

 

En clair, les panneaux photovoltaïques sont-ils un bon investissement écologique ?

Selon l’ADEME, un panneau photovoltaïque installé en France émet en moyenne 55 grammes de CO2 équivalent par kilowattheure produit (gCO2-éq/kWh) [6]. Selon la technologie, il produira en trois ans l’énergie qui aura été nécessaire à sa production. C’est ce que l’on appelle le temps de retour énergétique. Sachant que la durée de vie de panneaux photovoltaïques est estimée entre 25 et 30 ans, cela reste durable !

 

Par ailleurs, un indicateur est souvent utilisé pour apprécier la performance carbone d’un outil de production d’énergie : il s’agit du Temps de Retour Carbone (TRC). Le TRC répond à la question suivante : combien de temps de production d’électricité faut-il pour amortir les émissions de gaz à effet de serre rejetées durant son cycle de vie ? A titre d’exemple, un panneau photovoltaïque (facteur d’émission CO2 moyenné) et implanté en France aura un temps de retour carbone de 15 ans. Vous pouvez observer ci-dessous un graphique représentant l’empreinte carbone cumulée d’un panneau photovoltaïque tout au long de son cycle de vie (ici 30 ans). Le temps de retour carbone (TRC) est le temps pour lequel l’empreinte carbone de l’installation est devenue nulle.

 

Temps de Retour Carbone d’un panneau photovoltaïque
Exemples de temps de retour carbone pour un panneau photovoltaïque

 

En résumé, pas de terres rares, recyclées, et bon bilan carbone, … cette technologie a tout pour plaire !

 

Sources :
[1] Ministère de la Transition Écologique et Solidaire 
[2] Legifrance
[3] Eur-Lex
[4] PV Cycle
[5] PV Cycle
[6] ADEME ; Bilan GES, 2021

Photo by Antonio Garcia

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