Selon des critiques récurrentes, l’utilisation de cellules solaires libèrerait des substances toxiques pour l’environnement et les modules constitueraient un risque pour l’environnement. Rolf Frischknecht travaille depuis 25 ans sur le bilan écologique dans la production d’énergie – d’après lui, l’énergie solaire permet d’obtenir un mix énergétique nettement plus vert.
On entend régulièrement que la Suisse serait exposée à une forte charge de cadmium en cas d’utilisation intégrale de cellules solaires. Que devrait-il se passer pour que ce cadmium soit libéré?
Il existe différentes technologies de cellules solaires: en plus des cellules de silice cristalline, il y a les panneaux solaires à couche mince. Des métaux lourds tels que le cadmium ou l’indium sont utilisés dans ces panneaux. Pour les panneaux à tellure de cadmium, environ trois à quatre grammes de cadmium sont intégrés par mètre carré de panneau. Mais sous cette forme, le cadmium n’est pas soluble. Cependant, une libération de cadmium serait possible par exemple en cas d’incendie. Mais les panneaux doivent passer des tests selon des normes internationales. Et les panneaux vendus ici répondent à ces exigences. Cependant, environ 90 pour cent des modules PV installés en Suisse sont composés de cellules cristallines. Leur semi-conducteur est fabriqué en silicium, c’est-à-dire en sable à quartz.
Mais les modules ne sont pas seulement constitués de cellules en silicium. Contiennent-ils aussi des éléments pouvant nuire à l’environnement?
Les modules en silicium contiennent des matériaux tels que l’argent et le cuivre, dont le bilan environnemental n’est pas sans problèmes. L’acquisition de ces métaux est complexe et peut considérablement nuire à l’environnement dans certaines régions d’extraction. De plus, les onduleurs contiennent des composants électroniques standard et donc des matériaux que chacun transporte dans son ordinateur portable ou son smartphone.
En quoi les cellules cristallines peuvent-elles principalement être une charge pour l’environnement?
L’étape la plus importante du point de vue environnemental est la fabrication de la cellule elle-même, en particulier la concentration et le nettoyage du silicium, qui consomment beaucoup d’énergie. 60 à 80 pour cent de la charge environnementale de l’électricité issue de cellules solaires sont causés par les processus de l’acquisition du sable à quartz jusqu’au panneau fini. Les sous-structures des panneaux constituent une autre part importante. Ensuite se trouvent les pièces en aval d’une installation PV, telles que l’onduleur et les installations électriques.
Les modules fabriqués en Chine présentent-ils un bilan environnemental plus négatif que ceux fabriqués en Europe?
D’après les discussions avec les fabricants chinois, nous partons du principe que la plupart utilisent de l’électricité du réseau local pour nettoyer le silicium. C’est problématique parce que la part d’électricité produite à partir de charbon est de 80 pour cent en Chine. Par conséquent, les modules fabriqués en Chine causent des émissions de gaz à effet de serre jusqu’à 70 pour cent supérieures aux produits européens. Avec un panneau PV monté en Suisse et bien structuré, on compte, en fonction de la technologie, de 50 à 100 grammes de CO2 et autres gaz à effet de serre par kilowattheure d’électricité. On constate donc une nette différence dans le bilan environnemental ou du moins dans le bilan climatique. Les valeurs environnementales de l’électricité des installations photovoltaïques utilisées en Suisse et susmentionnées tiennent compte également de la part d’importation élevée des panneaux de production chinoise.
On entend aussi régulièrement le reproche que les modules PV constituent une forte charge pour l’environnement lors de leur mise au rebut. Est-il possible de recycler efficacement ces modules?
On dispose déjà d’une longue expérience dans le recyclage des modules à couche mince. Dans ce seul domaine, on a déjà le volume requis pour l’exploitation commerciale d’installations de recyclage. En effet, les panneaux PV comptent comme des déchets électroniques tels les smartphones et ordinateurs portables. Cela signifie qu’ils doivent légalement être apportés au recyclage. En Suisse, on paie aujourd’hui des frais de recyclage anticipés pour le recyclage approprié.
Qu’en est-il des cellules cristallines?
On travaille à la conception de procédures de recyclage pour les cellules cristallines. Mais la plupart de ces cellules seront encore longtemps utilisées, c’est pourquoi aujourd’hui, seules des charges individuelles et de petites quantités parviennent au recyclage. Il est donc difficile de construire une exploitation commercialement rentable. Actuellement, les panneaux cristallins sont traités par des recycleurs qui s’occupent aussi de vitres de voiture (verre feuilleté). Le cadre est démonté et le verre ainsi que d’autres fractions sont revendus sous forme de granulés. Une petite partie est jetée. Mais à l’avenir, l’objectif est de récupérer d’autres matières premières des panneaux, en particulier les métaux tels que le cuivre ou l’argent. Dès que les quantités d’élimination requises seront disponibles, des entreprises proposeront rapidement la prise en charge de ces tâches. Nos bilans écologiques sur le recyclage des panneaux usagés démontrent que le recyclage des panneaux est nettement moins cher que leur fabrication.
Est-ce que ça s’applique aussi au silicium? Le recyclage réduit-il aussi la charge énergétique?
Le silicium recyclé des plaquettes devrait être nettoyé après la récupération, ce qui nécessiterait probablement presque autant d’énergie que la fabrication de plaquettes en sable à quartz. Pour les panneaux avec des cellules solaires cristallines, la récupération des métaux, aluminium, cuivre et argent, est plus importante du point de vue environnemental. De plus, le silicium ne compte pas comme une matière première en quantité limitée.
En tant que consommateur en Suisse, si je veux choisir l’option la plus écologique pour l’installation d’une installation PV sur mon toit, que me conseilleriez-vous?
Je ferais attention au rendement des panneaux. Celui-ci se situe entre 15 et 20 pour cent. Des panneaux puissants permettent donc d’obtenir jusqu’à un tiers de rendement en plus sur la même surface, avec des coûts de fabrication à peu près équivalents pour le mètre carré de panneau. De plus, en fonction de la situation, il peut être judicieux d’orienter les panneaux vers l’ouest ou l’est afin que le service de fourniture de l’énergie local ne doive pas réceptionner des pics de midi trop importants. Les installations PV qui remplacent la façade habituelle dans les bâtiments sont aussi de plus en plus utilisés. En effet, avec ces installations intégrées aux bâtiments, je peux économiser les frais pour le revêtement de façade conventionnel. De plus en plus de fournisseurs d’électricité réfléchissent aussi à des installations solaires avec accumulateur à batterie. Cependant, il ne faut pas oublier le bilan environnemental, car la fabrication des batteries consomme beaucoup de ressources.
SSES, Société Suisse pour l’Énergie Solaire
L’objectif de la SSES est de promouvoir une large utilisation de l’énergie solaire à travers des informations et services pour les membres. En tant qu’organisation pour les consommateurs, la société offre des informations précieuses dans le domaine solaire lors de séances d’information. De plus, les propriétaires d’installations peuvent consulter des spécialistes de la SSES, qui font un contrôle de l’installation sur place. Et pour les écoles, des spécialistes sont mis à disposition afin d’expliquer de manière compréhensible le thème de l’énergie solaire dans les cours; la SSES met même des supports d’apprentissage à disposition pour cela. Dans le magazine bimensuel «Énergies renouvelables», la SSES présente aussi les dernières nouveautés dans le domaine de l’énergie solaire et des énergies renouvelables. Il est possible de s’y abonner pour 80 francs par an – et les membres de la SSES peuvent aussi soutenir le changement énergétique et profiter d’autres avantages. www.sses.ch
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