Le panneau solaire, système bien ancré en France et de plus en plus présent que ce soit dans nos villes ou nos campagnes.
Présentant des intérêts autant économiques qu'écologiques, il permet production d'électricité ou d'eau chaude sanitaire selon le type de panneau installé.
Mais dans notre réalité actuelle, un système aussi gros et technologique qui a une durée de vie estimée de 20 à 40 ans ne peut pas être jeté en fin de vie.
C'est pourquoi nous allons nous intéresser au recyclage des panneaux solaires. 👍
De quoi est composé un panneau photovoltaïque
Un panneau est composé de quelques éléments principaux qui sont : solaire et ce qui le compose.
Un panneau est composé de quelques éléments principaux qui sont :
✔ Le silicium (cellules)
✔ Eléments organiques (plastiques)
✔ Verre
✔ Cadre aluminium
✔ Les métaux
Le panneau solaire présente en fait une succession de couches empilées les unes sur les autres qui comprennent donc ces matières.
Tout d'abord le chassis, qui tient le verre de protection, ils ne sont présent que pour la conservation du système.
Vient ensuite l'EVA, ou l'encapsulant, son rôle est de formé une isolation à l'électricité et permet une stabilité de rendement. Une couche vient se placer au dessus des capteurs et l'autre couche en dessous. C'est une résine adhésive formé en plaque rectangulaire.
Entre ces deux panneaux se positionne donc les cellules photovoltaïques. Leur rôle est donc de produire de l'électricité.⚡
Elles sont composées de silicium, qui permet au contact du soleil un mouvement d'atomes, et une création de flux électrique. Elles représente le cœur du panneau et son principe.
La durée de vie d'un panneau
Beaucoup de débat existent sur la longévité de la vie d'un panneau et ce que cela implique.
Certains, pour les plus pessimistes tendent à dire que la durée d'un panneau est de 20 ans, quand d'autres prétendent qu'ils peuvent atteindre une trentaine d'années voir 40 ans.
👉 Lorsqu'on parle d'un panneau en fin de vie, on parle en fait d'un panneau avec un bas niveau de rendement. Or beaucoup de tests ont été réalisés et il s'avère que beaucoup de panneaux ne perdent pas plus de 10% de rendement en 20 ans.
Une bonne nouvelle si les successions d'études prouvent la même chose, autant d'un point économique qu'écologique.
Car un panneau avec une courte période de vie signifie éventuellement un panneau non rentabilisé, ce qui remettrai en cause son intérêt.
D'un point de vu écologique, cette même problématique signifierait qu'il faut changer tout le parc de panneaux solaires tous les 20 ans.
Dans ce cas là, il faut dans l'idéal que la totalité du panneau soit recyclable.
Le panneau solaire est-il recyclable ?
La problématique de la durée de vie se fait donc poser la question sur les pièces qu'il est possible de réutilisées, alors, lesquelles sont-elles ?
En terme de masse, les pièces recyclables au sein d'un panneau représentent plus de 90%.
Ces pièces comptent par exemple le verre, le plastique, aluminium ...
Ces pièces sont envoyées dans des filières industrielles et donc y sont recyclées. Il y a ensuite un démantèlement complet de l'appareil.
Le traitement thermique
Tout d'abord le traitement thermique intervient, comme le nom l'indique, cette méthode consiste au fait de faire monter à très haute température les panneaux solaires. Cela aura pour effet de faire fondre le plastique et le verre se séparera naturellement des cellules.
Une fois tous les éléments détachés, ils seront traités individuellement, dont le verre qui est l'élément le plus facile à recycler et largement présent dans les panneaux.
Les cellules seront traités chimiquement par la suite, les éléments métalliques seront retirés et le silicium lui sera en général réutilisé dans un rôle similaire dans de prochains panneaux solaires.
(Le silicium réutilisé ne signifie pas qu'il est moins fiable, il a été prouvé qu'il pourrait être réutilisé jusqu'à 4 fois, donc 4 cycles de vie d'un panneaux solaires, un matériau donc fiable et qui met beaucoup de temps avant de perdre son rendement.)
Le traitement physique
Suite au traitement thermique, le traitement physique a tout simplement pour but de séparer le cuivre du verre.
Le procédé sec
Comme dit précédemment, cette méthode consiste donc à séparer les éléments du panneau, dans le procédé à sec, les matériaux semi-conducteurs seront donc réutilisés et le verre sera mis de côté afin de servir pour d'autres usages.
Le système connaît une efficacité jusqu'à 99,95%. Au niveau de la pratique, simple à comprendre, les panneaux passent dans une déchiqueteuse qui formera de gros morceaux, qui seront ensuite filtrés par un broyeur à marteau.
Le procédé humide
C'est tout simplement la suite du procédé précédent, il permet d'obtenir des couches encore plus fines, mais en quoi consiste-t-il ?
Les pièces passent simplement dans une toupie chargée en peroxyde d'hydrogène et d'acide, ces deux combinés plus un système de "vis sans fin" vont permettre la séparation expliquée juste avant.
Ensuite, le traitement chimique
Le panneau ici va venir subir plusieurs traitements d'affilé. Le but étant de supprimer toutes les couches à travers différents traitements afin d'obtenir à la fin de la chaîne uniquement le silicium pur.
Dans les faits cela se passe dans ce sens :
✔ Un traitement à l'hydroxyde de potassium afin d'enlever les impuretés et poussières accumulées.
✔ Les éléments passent ensuite dans de l'eau afin de stopper l'effet du premier traitement.
✔ Le panneau vient ensuite subir un traitement dans une solution de décapage, le moment le plus important. Cela permettra de retirer la métallisation de la face avant comme de la face arrière, la couche anti reflet ou encore la couche n.
✔ Ce qui reste du panneau est ensuite remis dans de l'eau afin d'en extraire une couche de silicium pure.
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