Le recyclage des déchets photovoltaïques stimule l’économie circulaire
Selon la directive européenne relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE), 85 % des déchets photovoltaïques devaient être récupérés et 80 % préparés en vue du réemploi et recyclés fin 2018. Le projet CABRISS du programme Horizon 2020 a contribué à transformer les obligations légales en vertu de la directive DEEE en de nouvelles opportunités commerciales grâce au développement d’une économie circulaire fondée sur le recyclage, la réutilisation et la récupération d’indium (In), de silicium (Si) et d’argent (Ag), à savoir des matériaux utilisés pour les applications PV et autres. Le consortium comptait 11 entreprises et 5 instituts de recherche de 9 pays de l’UE travaillant dans le cadre d’un partenariat public-privé. D’après David Pelletier, coordinateur du projet: «CABRISS s’est principalement concentré sur une chaîne de valorisation de la production PV, démontrant ainsi la possibilité d’une symbiose industrielle intersectorielle avec des processus en circuit fermé.» Le concept de symbiose industrielle désigne un réseau de divers organismes encourageant l’éco-innovation et le changement culturel à long terme et améliorant les processus techniques et commerciaux. CABRISS a développé ce processus en fournissant des matières premières à d’autres industries, par exemple des déchets de Si pour l’industrie métallurgique.
Matériaux utiles à partir de déchets PV
Les chercheurs ont utilisé trois sources différentes de déchets PV pendant le projet. La première concernait des déchets issus de panneaux en fin de vie, tandis que la seconde comprenait des déchets solides provenant de la production PV, composés d’un mélange de plaquettes et de cellules de Si endommagées. La dernière source consistait en une poussière sèche de Si issue des déchets de la production PV, connue sous le nom de sciure, récupérée à partir de la perte de matériau pendant le processus de découpe. Les partenaires du projet ont utilisé la technologie laser pour ouvrir les modules PV à fine couche sans les endommager, élevant ainsi la valeur du verre recyclé. «Pour les modules PV à base de Si, une technologie innovante et fondée sur l’eau a été développée. Contrairement aux technologies de déchiquetage traditionnelles, elle ne casse pas le verre ce qui permet de recueillir tous les matériaux dans les modules photovoltaïques en Si», explique David Pelletier. L’expertise acquise dans le cadre de CABRISS a inspiré une nouvelle technologie de délaminage à base de fils qui est particulièrement efficace pour les modules bifaciaux et évite le déchiquetage. Cette nouvelle technologie sera développée à partir de 2021 sous les auspices du projet de l’UE PHOTORAMA, nouvellement financé, avec certains anciens partenaires de CABRISS. Cette approche a ouvert la voie pour tirer du recyclage de modules photovoltaïques (à couche fine et à base de Si) un rendement élevé et une grande valeur, et pour récupérer de manière économiquement efficace tous les matériaux réutilisables. «Le résultat est un recyclage des déchets PV conforme à la législation DEEE, qui augmente le rendement et la qualité des matériaux récupérés, y compris le Si, l’In, l’Ag et le verre non endommagé de grande qualité», explique David Pelletier.
Avantages pour la circularité de l’industrie PV
CABRISS a fait naître une nouvelle façon de penser l’industrie PV en considérant ce marché dans sa circularité. «Le marché du photovoltaïque ne consiste pas seulement à vendre des modules PV: le marché des matières premières secondaires et des équipements de récupération des matériaux est également fondamental pour l’économie et la planète», explique Luc Federzoni, expert au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives. Plus récemment, en combinant les résultats de CABRISS avec le projet CIRCUSOL financé par l’UE, il est devenu évident que la communauté scientifique devait également étudier la «seconde» vie des modules PV. Quelques nouveaux projets ont été lancés récemment en Europe autour de cette thématique et promettent de créer des emplois et de la valeur ajoutée pour l’Europe. Ce nouvel écosystème contribuera à réduire l’impact du PV sur la planète et à accroître la circularité de cette industrie.
Mots‑clés
CABRISS, PV, verre, recyclage, économie circulaire, DEEE, photovoltaïque, déchets d’équipements électriques et électroniques, indium, silicium, argent