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Comment les panneaux solaires photovoltaïques sont-ils recyclés ?
1. La filière photovoltaïque : du recyclage à l’économie circulaire
Le recyclage permet d’éviter chaque année en France l’équivalent de 20 millions de tonnes d’éq C02, selon l’ADEME en 2021(Le recyclage un enjeu stratégique pour l’économie).
Un recyclage de qualité est une opération essentielle pour le développement de l’économie circulaire. Il peut être défini comme une “opération de valorisation par laquelle les déchets, y compris les déchets organiques, sont retraités en substances, matières ou produits aux fins de leur fonction initiale ou à d’autres fins”(ADEME).
Les éco-organismes (structure collective à but non-lucrative qui perçoit les éco-contributions des producteurs, selon le ministère de la transition écologique) jouent un rôle crucial dans le traitement des déchets et leur recyclage. Soren est l’éco-organisme agréé par les pouvoirs publics pour la collecte et le traitement des panneaux photovoltaïques en France. Aujourd’hui, le taux moyen de valorisation des panneaux solaires est de 94%. Pour cela, il existe plusieurs méthodes de recyclage des panneaux usagés, en fonction de leur technologie et de leur état.
2. LE Recyclage des PANNEAUX SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUES par broyage
La première méthode de recyclage des panneaux photovoltaïques cristallins est le broyage. Cette technique intervient notamment sur des panneaux photovoltaïques trop usagés (par exemple ayant une vitre de verre cassée). Cette méthode est à date la plus utilisée en France et vise à fragmenter le panneau pour faciliter la séparation des composants hétérogènes grâce à différentes étapes.
Après la réception et la dépalettisation des panneaux sur le centre de traitement, le pré-démantèlement est opéré. Les câbles, boîtiers de jonction et cadre d’aluminium sont retirés. Les boîtiers de jonction sont recyclés et utilisés pour de petits appareils ménagers tandis que le cadre d’aluminium part en fonderie.
Les plaques laminées isolées, la phase de broyage débute fragmentant les particules de différentes tailles (criblage). Le tri progressif permet ensuite de séparer chaque fraction tout au long de la chaîne de recyclage.
L’aéraulique est la première séparation. Celle-ci permet le tri des déchets en fonction de leur masse. Les particules fines sont alors aspirées et séparées du reste des composants. La séparation suivante, nommée densimétrique ou par flottaison, trie les déchets en fonction de leur densité à l’aide d’un fluide transporteur. Une opération isole le plastique, le cuivre étamé et les feuilles métallisées (contenant de l’argent). La dernière séparation s’effectue par courant de Foucault pour séparer les éléments métalliques non-ferromagnétiques. Le cuivre étamé et les résidus d’aluminium sont alors récupérés de même que le verre.
À la fin de ce processus de broyage, des fractions de matières séparées sont obtenues. Celles-ci sont maintenant prêtes à être réintégrées comme matières premières secondaires dans la fabrication de nouveaux matériaux.
3. LE Recyclage des panneaux solaireS PHOTOVOLTAÏQUES par délamination
La seconde technique de recyclage est la délamination. Cette technique rend possible un recyclage des panneaux photovoltaïques à très haute valeur ajoutée en récupérant un maximum de composants. C’est une innovation majeure puisque la France est le premier pays au monde à pouvoir recycler des panneaux solaires photovoltaïques avec la technique de délamination par lame chaude de manière industrielle.
Cette méthode novatrice de recyclage consiste à séparer (dans la longueur) la plaque de verre des cellules photovoltaïques (multi-couches qui produisent l’électricité) grâce à une lame chauffée à 300°.
Cette séparation permet de récupérer les plaques de verre intactes et sans impuretés. Celles-ci sont réemployées pour produire notamment des vérandas, verres plats, fenêtres… Du côté des cellules photovoltaïques, elles subissent un procédé thermique (traitement à hautes températures) pour isoler les métaux. Puis s’enchaîne le traitement des particules par chimie douce permettant la séparation et récupération des fractions d’argent, de silicium et de cuivre tout en préservant leur pureté. Ces métaux caractérisés par une forte demande sont réintégrés comme matières premières secondaires dans la fabrication de nouveaux matériaux. Par exemple, le cuivre peut être employé dans des équipements électriques, le silicium dans des moteurs de voiture ou encore l’argent dans des semi-conducteurs.
Cette technique unique de valorisation est une véritable avancée dans le traitement circulaire des panneaux solaires.
De manière globale, grâce à ces deux techniques de recyclage des panneaux photovoltaïques, des matières sont réinjectées dans le circuit productif pour créer une véritable économie circulaire.
