L’effort mondial pour relever les défis de la fin de vie des technologies d’énergie propre | Lewis Roca
Le 18 mars 2022, le Département américain de l’énergie (DOE), Solar Energy Technologies Office (SETO) a publié son Plan d’action de fin de vie photovoltaïque. Le plan de SETO reconnaît la réalité actuelle des panneaux solaires photovoltaïques qui ont atteint la fin de leur durée de vie utile – alors que les matériaux des modules photovoltaïques sont largement recyclables avec les technologies actuelles, le coût du recyclage dépasse considérablement à la fois la valeur des matériaux récupérés et le coût de l’élimination des les modules dans les décharges. En conséquence, il a été estimé que les déchets de modules PV aux États-Unis pourraient atteindre 1 million de tonnes par an d’ici 2030 et représenter 12% des déchets électroniques municipaux annuels d’ici 2050. L’objectif de SETO est de changer cette réalité grâce à un plan coordonné de l’engagement des parties prenantes et la recherche axée sur la prolongation de la durée de vie des modules solaires tout en améliorant et en réduisant les coûts des processus de recyclage.
Le plan de SETO est le dernier développement dans la reconnaissance croissante que, alors que les États-Unis et le reste du monde déplacent de plus en plus la production d’électricité vers des ressources propres et non émettrices de carbone, les politiques publiques et les pratiques de l’industrie doivent planifier la fin de vie appropriée. disposition des équipements de production d’énergie propre. Cette exigence ne se limite pas aux modules solaires photovoltaïques. Les pales d’éoliennes ont une durée de vie estimée de 20 à 25 ans et sont susceptibles d’être remplacées encore plus tôt à mesure que de nouvelles conceptions de pales plus efficaces sont développées. Les déchets mondiaux de pales d’éoliennes sont estimés à 2 millions de tonnes d’ici 2050. Les batteries lithium-ion couramment utilisées pour les applications à grande échelle et autres applications de stockage d’énergie ont généralement une durée de vie utile d’environ 10 ans en fonction de leur utilisation. Les préoccupations environnementales liées à l’élimination en fin de vie de ces technologies ont conduit à des politiques et réglementations fédérales et étatiques, mais jusqu’à présent, aucune approche réglementaire cohérente et uniforme dont l’absence présente ses propres défis pour les entreprises d’énergie propre.
L’industrie de la production d’électricité n’attend pas que le gouvernement s’attaque à ce problème. L’Electric Power Research Institute (EPRI) étudie les problèmes de fin de vie des technologies éoliennes, solaires et de stockage, notamment la prolongation de la durée de vie, le démantèlement et le recyclage. D’autres acteurs de l’industrie prennent également l’initiative dans ce domaine. Il n’est pas surprenant que l’Arizona ensoleillé abrite certains des leaders de l’effort de fin de vie solaire. First Solar possède sa propre installation de recyclage de modules photovoltaïques et a signalé des taux de récupération des matériaux allant jusqu’à 90 %. We Recycle Solar fournit des services de remise à neuf et de recyclage de panneaux solaires qui réduisent un module PV à ses composants d’aluminium, de verre, de câblage et d’autres produits potentiellement générateurs de valeur. Sur le plan universitaire, l’Arizona State University mène un programme de recherche financé par le DOE axé sur la récupération de matériaux précieux et toxiques à partir d’anciens modules photovoltaïques. Dans tout le pays, le projet NuEnergy de l’Université de Princeton relève le défi du recyclage des batteries lithium-ion en fin de vie.
Les États-Unis ne sont pas le seul pays à se préoccuper de cette question. Les réglementations de l’Union européenne exigent que les fabricants de panneaux solaires photovoltaïques proposent des options de recyclage pour leurs équipements. L’Irish Sustainable Energy Authority a récemment financé le développement d’un outil d’aide à la décision en fin de vie des éoliennes axé sur la réaffectation et le démantèlement durable. En Australie, Solar Recovery Corporation s’associe à la société italienne La Mia Energy pour étendre les opérations de recyclage solaire photovoltaïque en fin de vie en Australie et en Nouvelle-Zélande. L’Institut Fraunhofer en Allemagne développe une technologie pour produire de nouveaux modules PV à partir de modules recyclés. En Angleterre, Aker Offshore Wind et l’Université de Strathclyde ont récemment lancé un projet de recyclage des pales d’éoliennes axé sur la récupération des fibres de verre utilisées dans la construction des pales. De même, l’Institut lituanien de l’énergie et l’Université de technologie de Kaunas travaillent sur leur propre technologie pour séparer les fibres des anciennes pales d’éoliennes. Compte tenu des défis associés au recyclage des pales d’éoliennes de la technologie actuelle, d’autres entreprises se concentrent sur le développement d’une pale entièrement recyclable dans un premier temps. Le consortium ZEBRA, un partenariat du centre de recherche français IRT Jules Verne et de plusieurs partenaires industriels, a récemment annoncé la production d’une lame thermoplastique de 62 mètres, 100 % recyclable.
Ces entreprises et ces efforts de recherche ne sont qu’un échantillon des nombreuses initiatives de fin de vie en cours dans le monde. Grâce à des protections appropriées de la propriété intellectuelle et à des accords de transfert de technologie, ces technologies peuvent être déployées à grande échelle. Cet effort mondial pour trouver des solutions rentables aux problèmes de fin de vie des systèmes d’énergie propre est très prometteur pour la durabilité environnementale de ces systèmes et pour le succès commercial des entreprises concernées.