« Face à des enjeux de criticité de matériaux, de souveraineté, d’acceptabilité sociale, le recyclage des panneaux photovoltaïques prend une importance grandissante », affirme Nicolas Defrenne, directeur général de l'éco-organisme Soren.
C'est la spécialité de Rosi Solar, dont la première usine située à La Mure (Isère) vient d'ouvrir ces portes en ce mois d'avril 2023, les derniers équipements étant en phase de démarrage. D'ici à la fin de l'année, quelque 100 000 panneaux devraient y être réceptionnés, desquels la start-up grenobloise extraira le cuivre, l'argent et le silicium. Ces métaux représentent à eux trois moins de 5% de la masse d’un panneau (constitué d’environ 75% de verre), mais la majeure partie en termes de valeur. « Nous sommes les seuls au monde à savoir recycler ce silicium et cet argent », précise Antoine Chalaux, directeur général de Rosi Solar.
C’est notamment pour cette raison que la start-up grenobloise, avec son partenaire Envie 2E Aquitaine (réseau de collecte et transport DEEE, ndlr), a été sélectionnée en juillet 2021 par l’éco-organisme Soren pour recycler une partie des panneaux français, pour une durée de 5 ans. Agréé en 2015 par les pouvoirs publics, Soren structure et coordonne le réseau de collecte et de traitement des panneaux usagés en France. Pour Nicolas Defrenne, un des axes stratégiques de l’éco-organisme est de favoriser un recyclage axé sur la valeur plutôt que sur la masse.
Anticiper le recyclage de 200 000 tonnes dans 20 ou 30 ans
Les panneaux collectés par Soren sont essentiellement détériorés ou cassés, car ceux arrivés en fin de vie sont encore minoritaires. Mais Soren et Rosi Solar anticipent dès à présent les besoins futurs. « Environ 200 000 tonnes de panneaux neufs sont aujourd’hui vendus chaque année. Il faudra être capable de recycler ces quantités d’ici à 20/30 ans », prévient Antoine Chalaux.
La France fait figure d’exemple dans le domaine du recyclage des panneaux photovoltaïques avec un taux de recyclage situé entre 90% et 94%, en fonction des procédés de traitement utilisés. Ces procédés dépendent de la technologie des panneaux (silicium cristallin, CdTe : tellurure de cadmium…) et de leur état. Rosi ne recycle pour le moment que les panneaux en silicium cristallin (PERC, TOPCon, à hétérojonction…), qui, comme le souligne Antoine Chalaux, représentent 95% des panneaux vendus dans le monde.
Les techniques traditionnelles de recyclage des panneaux consistent à les pré-démanteler (enlever les cadres en aluminium, les câbles et boitiers de jonction en cuivre, parfois également la plaque avant en verre), à broyer les laminés restants puis à séparer leurs éléments (verre, métaux, plastiques). Cependant ce procédé de broyage n’est pas idéal, à cause de la présence de polymère. Cet encapsulant assure une longue durée de vie aux panneaux mais complique le recyclage en collant le verre avec les métaux broyés (silicium, argent, cuivre).
Pyrolyse et chimie douce pour un recyclage optimal des métaux
Rosi Solar a donc développé un procédé innovant pour mieux dissocier les éléments. « Nous chauffons les laminés par pyrolyse, ce qui transforme le polymère en gaz. Les métaux, isolés, subissent alors un traitement à base de chimie douce qui permet de les séparer. L'intégralité de l'argent et du cuivre ainsi que 90% du silicium sont récupérés puis vendus à des industriels européens, explique Antoine Chalaux. Les polymères sont quant à eux très durs à recycler, mais de nombreux laboratoires travaillent sur le sujet. » Antoine Chalaux espère que leur recyclage sera possible d’ici 5 à 10 ans. Pour le moment, Rosi Solar valorise thermiquement une partie des polymères.
Après la mise en service de son usine de La Mure, la start-up devra relever plusieurs défis : la mise à l’échelle de ses lignes de recyclage et l’acquisition de l’’expérience nécessaire pour recycler tout type de panneaux, dans toutes les conditions. L'automatisation des lignes est également envisagée à moyen terme.
