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Quel impact des panneaux solaires sur l’environnement ?

Le soleil constitue une formidable ressource pour la production d’électricité propre et durable. Les panneaux solaires sont les premiers outils pour exploiter cette ressource mais leur fabrication induit un coût au niveau écologique. Nous allons voir dans quelles proportions. N’oublions pas qu’après l’installation, les modules solaires produisent de l’énergie sans émissions pendant plus de 30 ans. L’énergie propre générée par les panneaux solaires compense-t-elle les impacts négatifs du processus d’extraction et de fabrication ?

L’exploitation des ressources utilisées pour fabriquer un panneau solaire

Pour mieux appréhender l’impact environnemental de la production de panneaux solaires, il faut d’abord connaître ce qui entre dans la fabrication d’un module fonctionnel.

La principale matière première utilisée dans la conception des cellules photovoltaïques est le silicium. On le retrouve en abondance dans l’écorce terrestre, et pour cause, il s’agit de la seconde ressource la plus commune après l’oxygène.

Le silicium est extrait de la silice contenue dans certains minéraux, dont le quartz. L’exploitation minière de la silice se fait dans 23 pays producteurs différents de par le monde. En 2017, on estime la production mondiale à 3 000 milliers de tonnes, Etats-Unis en tête avec 700 000 tonnes. L’aluminium et le cuivre ou l’argent sont également des matériaux clés qui doivent être extraits ou obtenus à partir de sources recyclées.

L’exploitation minière, même lorsqu’elle respecte des contrainte environnementales, émet du dioxyde, défigure les paysages, fragilise souvent la faune et la flore alentours et est à l’origine de la création de nouvelles routes d’accès en plus d’appauvrir les sols de manière irréversible.

Le silicium est extrait de la silice qui se présente sous forme de quartz dans son état naturel

L’énergie nécessaire à la conception d’un panneau solaire photovoltaïque

La fabrication de panneaux solaires nécessite beaucoup d’énergie, c’est un fait. Après l’extraction des matières premières, le quartz doit être transformé en silicium de qualité électronique -c’est à dire en silicium pur à plus de 99 %. Ce processus implique le chauffage du quartz dans un four à haute température et sa réaction avec divers produits chimiques. Cette chaleur très élevée et la combinaison de plusieurs matériaux provenant de différents horizons rendent les panneaux à haut rendement coûteux à produire d’un point de vue énergétique.

Ainsi, pour produire 1 tonne de silicium, il faut compter pas moins de 2 900 kg de quartz et 12 000 kWh d’énergie.

Processus de fabrication d’un panneau solaire photovoltaïque

De plus, pour produire du silicium de qualité solaire, le traitement implique généralement des produits chimiques dangereux. Selon le fabricant du panneau solaire, ces produits chimiques peuvent ou non être éliminés correctement -déversés ou recyclés.

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Produire 1 tonne de silicium dépense 12 000 kWh d'énergie

Le recyclage des panneaux solaires photovoltaïques

L’utilisation et le déploiement des panneaux solaires photovoltaïques participent à “l’élan vert” encouragé au niveau européen. Pour respecter cette ligne directive jusqu’au bout, le recyclage des modules en fin de vie s’est organisé grâce à l’éco-organisme PV Cycle, qui collecte et recycle les panneaux solaires usagés en France.

En 2017, la filiale Veolia s’est engagée contractuellement avec l’organisme PV Cycle pour traiter les équipements solaires selon leur propre procédé. Depuis le 5 juillet, à Rousset, une chaine sépare les composants pour les expédier à des filières spécialisées de façon à ce que le verre, l’aluminium, l’argent, le cuivre et le silicium connaissent une seconde vie. L’objectif de la première année est de traiter jusqu’à 1 000 tonnes de composants.

Schéma du cycle de vie d'un panneau solaire

Le cycle de vie et de recyclage d’un panneau solaire
Source : solarpedia.net

Un bilan écologique positif

À l’aune de l’ensemble de ces informations, on constate que la production d’un panneau solaire est polluante et appose son empreinte écologique sur la planète. Pour autant, lorsqu’on doit établir un bilan écologique sur la durée, le panneau solaire compense largement les impacts négatifs inhérents à sa fabrication.

On estime qu’il faut entre 1,6 et 3,3 années de production photovoltaïque en moyenne en France pour qu’un module “rembourse” sa dette écologique en produisant une énergie égale à celle qui a été nécessaire à sa conception et pour que son bilan carbone soit neutre. Après quoi, le panneau solaire produit encore de l’énergie pour 30 ans en moyenne, ce qui en fait un champion toutes catégories des solutions écologiques pour exploiter l’énergie verte.

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