Le nombre d’installations de panneaux photovoltaïques s’est fortement développé au cours des deux dernières décennies et devrait continuer de progresser dans les années à venir. 80 000 tonnes de panneaux photovoltaïques étaient en fonctionnement sur le territoire fin 2017. Rien qu’en 2021, ce sont 8 millions de panneaux qui ont été installés en France.

La durée de vie d’un panneau est estimée entre 30 à 35 ans, même si certains peuvent rester fonctionnels pendant près de 40 ans. 

Le nombre de panneaux photovoltaïques usagés devrait donc lui aussi augmenter de manière considérable dans les années à venir. En effet, la quantité de panneaux solaires arrivant en fin de vie double chaque année en Europe avec une prévision de 35 000 tonnes de déchets photovoltaïques en 2020, selon une étude menée par l’éco-organisme PV Cycle[iv].

L’agence internationale pour les énergies renouvelables, ou IRENA (International Renewable Energy Agency) a publié une étude en juin 2016 sur la gestion des panneaux solaires photovoltaïques en fin de vie. Au niveau mondial, ce ne sont pas moins de 60 millions de tonnes de panneaux photovoltaïques usagés qui sont attendues en cumulé d’ici 2050 (voir graphe ci-dessous issu du rapport sur la gestion de fin de vie des panneaux photovoltaïques publié en juin 2016 par l’IRENA .

Pour la France, cette étude montre que l’on devrait atteindre 1,5 millions de panneaux solaires en fin de vie en 2050.

Aux fins de vie programmées s’ajoutent les panneaux ayant subi des dommages lors du transport, des problèmes de fabrication, des pannes, des pertes de puissance…etc.

La filière de recyclage en France

Une filière de recyclage s’est mise en place en France pour pouvoir gérer l’afflux des panneaux photovoltaïques qui devraient arriver en fin de vie dans les années à venir.

Légalement, les producteurs de panneaux photovoltaïques ont aujourd’hui l’obligation de créer une filière de recyclage pour leurs panneaux photovoltaïques et de les récupérer une fois en fin de vie. Le recyclage peut aussi servir pour produire de nouveaux panneaux photovoltaïques.

Le niveau de recyclage (taux de valorisation) est en moyenne de l’ordre de 95% (voir publicité du fabricant Systovi ci-dessous).

Il existe depuis 2007 un éco-organisme chargé de la gestion et du traitement des panneaux photovoltaïques usagés en France. Soren, anciennement PV-Cycle, est agréé par les pouvoirs publics pour assurer le recyclage des panneaux et leur valorisation. Le conseil d’administration est présidé par un représentant d’ENGIE et comporte 7 administrateurs issus des compagnies suivantes : EDF Renouvelables Technology, EDF ENR PWT, Neoen, Urbasolar, Syndicat des Energies Renouvelables, Total Energies et Voltec Solar.

Entre 2015 et 2022, plus de 22000 tonnes de panneaux photovoltaïques ont été traitées en France. Le graphe ci-dessous issu du rapport d’activité annuel 2022 de Soren montre l’évolution de la collecte annuelle du gisement de panneaux photovoltaïques usagés en France en tonnes.

« D’ici une dizaine d’années, on devrait arriver à des volumes de 50000 tonnes annuels », assure le président de Soren.

Plusieurs usines sont déjà actives pour le recyclage des panneaux photovoltaïques en France.

L’usine de Rousset, prés d’Aix en Provence, dans les Bouches-du-Rhône, portée par la société Véolia accueille les panneaux photovoltaïques usagés. Depuis 2018, elle recycle environ 4000 tonnes de modules solaires par an.

Au niveau de la région Nouvelle Aquitaine, la société Envie 2E Aquitaine créée en 2005 a ouvert en 2022 à Saint Loubes en Gironde, la toute première ligne de réemploi et de traitement de panneaux photovoltaïques en Europe, en partenariat avec Soren, l’éco-organisme agréé par les pouvoirs publics pour la collecte et le traitement de panneaux photovoltaïques usagés en France. Envie 2E Aquitaine utilise une technique innovante unique au monde pour recycler les panneaux photovoltaiques. Dès 2022, Envie 2E Aquitaine prévoit de traiter 2000 tonnes de panneaux photovoltaïques par an, provenant des professionnels du secteur ou des particuliers.

Publication Région Nouvelle Aquitaine printemps 2023.

Avant de lancer le recyclage, la société teste les panneaux afin d’éventuellement leur offrir une deuxième vie comme elle le fait avec l’électroménager. Environ 5% des panneaux reçus peuvent avoir une deuxième vie. Cette offre de seconde vie est pour l’instant tournée vers les collectivités (voir exemple lescarien ci-dessous) mais l’objectif est de pouvoir ouvrir en 2023 ce marché de seconde main aux particuliers.

La start-up grenobloise, Rosi Solar (Return of Silicon), devrait ouvrir une nouvelle usine de valorisation des panneaux solaires photovoltaïques en 2023. Située à La Mure en Isère, elle ambitionne de traiter environ 3000 tonnes de modules solaires par an. Rosi Solar se démarque par ses procédés de chimie douce qui permettent d’extraire et de récupérer le silicium ultra-pur qui, du fait de sa valeur de revente, devrait permettre de financer l’activité de recyclage.

Quels sont les matériaux impliqués dans le processus de recyclage des panneaux photovoltaïques ?

En moyenne, un panneau est composé d’environ 78 % de verres, 10 % d’aluminium, 7 % de plastiques et 5 % de métaux et semi-conducteurs.

Recyclage des différents composants :

• Verre et aluminium : ces deux matériaux utilisés pour la structure du panneau photovoltaïque sont recyclables à l’infini et font déjà partie des filières classiques de recyclage. Ils ne posent donc pas de problème de recyclage.
• Silicium : c’est le composant principal des cellules photovoltaïques pour capter l’énergie solaire, il peut être recyclé jusqu’à 4 fois au total. La principale difficulté est liée au fait qu’il est entouré de couches d’autres matériaux (verre, plastique, etc.) et qu’il faut donc une technique bien particulière pour pouvoir le séparer des autres couches et le recycler.
• Cuivre et argent : ces deux métaux sont présents principalement dans les câbles électriques, ils sont séparés chimiquement puis fondus pour leur donner une deuxième vie.
• Tedlar : utilisé à l’arrière des panneaux photovoltaïques pour limiter l’amas de chaleur et les sécuriser face à un risque d’incendie, ce matériau peut être transformé en combustible.

Processus de recyclage des panneaux photovoltaïques

Lors de leur traitement, les panneaux photovoltaïques sont tout d’abord démantelé afin d’isoler les différents matériaux les uns des autres. Le cadre en aluminium est retiré en premier en même temps que les câbles et le boîtier de jonction (qui permet de sécuriser le panneau).

Le laminé photovoltaïque, c’est-à-dire toute la partie bleu visible du panneau, est ensuite traité dans un robot qui va le découper en lamelles, puis le passer au broyeur. Ce laminage permet de séparer les différentes couches et donc matériaux du panneau. Le verre présente environ 80 % du poids total de ce laminé. Lors du procédé de recyclage des panneaux photovoltaïques, des aimants ou des bains de densité différente permettent de récupérer de manière ciblée les métaux ayant été broyés lors du laminage. Ces métaux seront ensuite fondus puis réutilisés ou transformés en combustible.

Un exemple d’utilisation de panneaux photovoltaïques recyclés à Lescar

Envie 64 est une association d’insertion créée en 2011 qui a pour but l’accompagnement socioprofessionnel de publics jeunes ou adultes. Son activité est la remise à neuf et la réparation du gros électroménager, des services annexes (froid, cuisson, lavage), du petit électroménager (fer à repasser, grille-pain, …) et des produits bruns (TV,…).

Début 2023, Envie 64 a acquis des panneaux photovoltaïques recyclés produits par Envie 2E Aquitaine à Saint-Loubes pour réaliser une installation innovante sur son site lescarien qui lui permet de produire l’électricité nécessaire pour couvrir ses besoins.

Photo : La République des Pyrénées 10 avril 2023.