Un projet européen vise à construire des cellules photovoltaïques à partir de silicium issu des panneaux solaires en fin vie

Le silicium de haute pureté est un composant incontournable des panneaux solaires. En moyenne, il ne représente que 3 % du poids d’un module mais compte pour 40 % de sa valeur. C’est aussi l’un des composants qui pèse le plus sur le bilan carbone du panneau puisque, de l’extraction à son intégration dans la cellule, le silicium passe par de nombreuses étapes très consommatrices en énergie et en eau. En France, Soren et son partenaire Rosi misent déjà sur le recyclage de ce matériau stratégique, avec l’objectif de mettre en place une économie circulaire solaire grâce à la réintégration de certains composants sensibles des panneaux recyclés.

Pour porter l’initiative à l’échelle européenne, un consortium de partenaires a lancé le projet FORESi (FOstering a Recycled European Silicon supply) qui vise, d’une part à démontrer qu’un tel recyclage est possible et, d’autre part, à développer une économie circulaire du silicium sur sol européen. Le budget total est estimé à 9 034 111 euros sur les trois ans et le montant de l’enveloppe de subvention est gardé confidentiel.

Le projet est coordonné par l’entreprise norvégienne SiPow AS qui est spécialisée dans le recyclage des produits de l’industrie solaire et implique l’association française Hespul qui apporte une connaissance profonde du secteur, une expérience sur le plaidoyer et sur la mise en place de démonstrateurs. A leurs côté on retrouve 9 autres entités dont le CEA, Soren et Boralex, sachant que le consortium représente la France, la Belgique, l’Italie, la Hongrie, la Lettonie, la Slovaquie et la Norvège.

Produire de nouvelles cellules solaires à partir des panneaux PV usagers

« L’objectif est de produire et fournir des cellules photovoltaïques opérationnelles à partir d’anciennes cellules solaires », résume Jérémy Sarantou, expert photovoltaïque d’Hespul qui travaille sur le projet dans un entretien avec pv magazine France. « L’idée est aussi d’expérimenter les procédés afin de les rendre réplicables à d’autres échelles ». Car si le projet a convaincu l’Europe (qui verse une subvention dans le cadre du programme Horizon Europe) c’est bien parce qu’il est susceptible de limiter la dépendance européenne en termes de matière première critique, et notamment dans le secteur du photovoltaïque.

Le projet FORESI se pense à l’échelle européenne. Les modules en fin de vie seront désassemblés en Belgique par l’entreprise RECMA qui opère un centre de recyclage intégrant un projet de réinsertion par le travail et à Mondragon en France, un site de recyclage qui opère dans le réseau de l’éco-organisme Soren. A partir du laminé, l’université technique de Slovaquie à Bratislava va se charger de produire un broyât qui sera ensuite transmit à SiPow en Norvège afin d’être transformer en poudre et purifié. Le silicium ainsi produit sera envoyé au CEA, en France, pour produire le lingot, puis le wafer qui sera intégré dans de nouvelles cellules solaires.

C’est la société Applied Materials Italia qui sera en charge de transformer le wafer en cellule, l’objectif étant de produire des cellules solaires tests, assemblées en modules pilotes, qui seront installés par Boralex pour évaluer la durabilité de l’équipement. Si le démonstrateur est validé, il pourrait être un argument de taille pour des politiques européennes d’intégration de matériaux stratégiques recyclés – même dans une petite proportion. 

Analyse des cycles de collecte et de recyclage européens

L’un dans l’autre, le projet vise d’abord à valoriser le recyclage à haute valeur ajouté et à coordonner les pays européens dans le traitement des panneaux européens en fin de vie. La mise en place d’une économie circulaire durable est l’un des souhaits des parties également, même si les industriels du secteur ne semblent pas encore croire au projet. Si Carbon est partie prenante du projet, aucun autre fabricant n’a encore montré d’intérêt pour ce développement. En cause ? La difficulté des entreprises de production européennes à survivre sur un marché très concurrentiel, dominé par l’industrie chinoise, et les coûts très bas du poly-silicium (lui aussi chinois).

« L’objectif c’est de créer des synergies sur les projets et les organismes existants », relativise Jérémy Sarantou. « Soren a un positionnement différents des autres PV CYCLE européen avec une approche du recyclage axée sur la haute valeur ajoutée. Notre travail sera aussi de s’assurer que cette direction puisse être prise par d’autres pays européen. »

Le projet sera, en premier lieu, l’occasion de mener une analyse des autres circuits de collecte des pays européens. L’une des premières étapes consistera à développer des méthodes et des circuits de collecte durables des panneaux, et de les tester  Ceux-ci seront testés en vue d’une possible réutilisation ou de leur réparation. « Nous allons chercher à développer une méthode de caractérisation des modules en fin de vie au niveau européen pour évaluer dans quelle mesure on peut les ré-utiliser ou les réparer », précise Jérémy Sarantou.