Les panneaux photovoltaïques sont-ils écologiques ?

panneau-PV
Energies renouvelables

En France, 84 000 tonnes de panneaux photovoltaïques ont été installées en 2017. L’utilisation de telles quantités de matières soulève des inquiétudes légitimes quant à leur impact sur l’environnement. Pourtant, il s’avère que ces interrogations sont le plus souvent infondées. Suivez-nous, on vous explique !

 

Les panneaux photovoltaïques sont-ils recyclables ?

On entend régulièrement dire que les panneaux PV (panneaux photovoltaïques) ne sont que peu ou pas recyclables. C’est faux, du moins pour les panneaux au silicium cristallin (et ils représentent, aujourd’hui, 90 % du marché mondial).

Un panneau photovoltaïque est constitué des matériaux suivants :

Composition panneau pv
  • Du verre, recyclable à l’infini
  • D’un cadre, majoritairement en aluminium intégralement recyclable
  • D’un encapsulant (un film plastique en EVA : éthylène-acétate de vinyle). Il est généralement brûlé pour produire de l’énergie, mais peut aussi être transformé en granules pour être refondu
  • Du silicium, entièrement recyclable
  • D’autres éléments, en majorité des métaux, qui après séparation sont eux aussi refondus et réutilisés

PV Cycle, l’organisme public chargé du recyclage des panneaux photovoltaïques, a ouvert avec l’entreprise Veolia une usine de retraitement des panneaux PV en mars 2018 (Bouches-du-Rhône). 95 % des matériaux constituant les panneaux y sont recyclés. Les 5 % restants viennent des plastiques non recyclables et des impuretés liées au broyage.

 

La durée de vie des panneaux photovoltaïques est-elle limitée ?

On entend régulièrement « 20 ans de durée de fonctionnement, c’est un peu court comparé à des barrages hydroélectriques ou des centrales nucléaires ».

Cette durée (de 20 ou 25 ans) ne correspond en fait qu’aux périodes de fonctionnement optimal, garanties par les constructeurs. De plus, elle s’applique aux premiers panneaux produits dans les années 80 arrivant aujourd’hui dans les filières de recyclage. En pratique, rien n’empêche un panneau de fonctionner pendant 50 ans. Même s’il est vrai qu’il produit un peu moins avec le temps. Et rassurez-vous, l’amortissement d’un panneau est calculé sur ce repère de 20 ans, ce qui induit que l’énergie produite au delà constitue un bonus non inclus dans les calculs de coût initiaux !

NB : il est cependant nécessaire de changer l’onduleur photovoltaïque (une pièce essentielle de l’installation) tous les 10 ans.

 

La fabrication des panneaux photovoltaïques

L’utilisation de terres rares et autres minerais précieux

Il est courant de lire ou d’entendre des critiques sur l’utilisation par le photovoltaïque de terres rares (dont l’extraction et le raffinage sont très polluants) ou d’autres minerais dont les ressources sont limitées.

En fait, seule la technologie PV dite « de CIGS » utilise deux terres rares : l’indium et le gallium. Cette technologie ne représente qu’une faible partie des panneaux photovoltaïques présents sur le marché.

A l’inverse, les technologies au silicium cristallin n’utilisent pas de terres rares. Elles n’emploient que quelques milligrammes d’argent, de bore ou de phosphore par centaine de kilos de panneaux. Ces minerais sont utilisés en très faibles quantités pour « doper » le silicium. C’est-à-dire pour améliorer sa conductivité et son rendement. Le silicium, lui, est directement extrait du sable : c’est l’un des éléments les plus présents sur Terre !

Dans le monde, les principales sources de consommation de terres rares sont en fait liées aux technologies de l’information et de la communication : smartphones, tablettes ou ordinateurs.

 

La consommation d’énergie

S’il est vrai que la fabrication des panneaux PV consomme des quantités d’énergie non négligeables, il faut la comparer avec la quantité d’énergie produite par la suite. Pour créer un panneau, le silicium et le verre doivent, par exemple, être fondus : des opérations énergivores. Pour autant, les processus de production ne cessent d’être optimisés.

D’après un rapport de juin 2018 publié par Solar Power Europe (l’association professionnelle européenne de l’industrie solaire), l’énergie utilisée pour la fabrication d’un panneau est « remboursée » en un an de fonctionnement dans de bonnes conditions d’ensoleillement.

Et dans le cas où l’ensoleillement ne serait pas optimal ? Même en Norvège, où le climat n’est pas toujours clément, le temps de retour énergétique du panneau n’est « que » de trois ans.

Il est également important de considérer que la plupart des panneaux sont produits en Chine, dont l’électricité provient majoritairement du charbon (fortement émetteur de CO2). Ils sont ensuite acheminés par bateaux jusqu’à leur lieu d’installation. Il est donc vrai que l’électricité produite par un panneau PV n’est pas totalement « décarbonée ». Notons que l’impact du transport dans les émissions de gaz à effet de serre associées à l’utilisation du PV est très faible.

 

L’émission de CO2

Plus simplement, comparons les émissions de carbone de chaque source d’énergie (cela nous donnera une meilleure idée).

La production d’un kilowattheure d’électricité entraîne ainsi l’émission de :

  • 20 à 25 grammes équivalent CO2 (ou gCO2éq) pour le photovoltaïque,
  • 1,4 à 288 gCO2éq pour une centrale nucléaire (beaucoup d’incertitudes liées à la fin de vie des centrales…)
  • 1000 gCO2éq pour une centrale à charbon,
  • 600 gCO2éq pour une centrale à gaz,
  • 6 gCO2éq pour une centrale hydraulique.

Sur l’ensemble du cycle de vie, la comparaison avec les énergies fossiles s’avère plutôt flatteuse pour le photovoltaïque ! Ainsi, les panneaux photovoltaïques sont bien « écologiques » : ils sont presque intégralement recyclables, ils utilisent peu de terres rares ou de minerais précieux et leur cycle de vie, considéré dans son intégralité, est vertueux.

 

Pour autant, la meilleure électricité, c’est celle que l’on ne consomme pas ! C’est pour cela que Planète OUI vous donne quelques conseils pour réduire votre consommation d’énergie ou adopter des éco-gestes au bureau.

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