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L’impact environnemental des panneaux solaires en 5 questions essentielles

L’impact environnemental des panneaux solaires en questions

Les panneaux solaires sont présentés comme des solutions écologiques, des alternatives à la production d’électricité d’origine fossile. Bien qu’une installation solaire n’émette pas de gaz à effet de serre lors de son fonctionnement, qu’en est-il de la fabrication des panneaux photovoltaïques et de sont impact sur l’environnement ? EDF ENR répond aux questions les plus posées sur l’empreinte carbone des panneaux solaires !

Fabrication et transport des panneaux solaires : quel bilan carbone ?

Le bilan carbone correspond aux émissions de gaz à effet de serre (GES) d’une activité ou d’un site. Les panneaux solaires utilisent l’énergie solaire pour produire de l’électricité. Il s’agit d’une ressource présente de manière illimitée sur Terre, contrairement aux énergies fossiles qui sont par nature, non renouvelables et épuisables. Ils n’émettent donc aucun CO2 lors de leur fonctionnement.

Mais, pour fabriquer des panneaux solaires, comme dans tout processus industriel, il est nécessaire d’utiliser des matières premières et de l’énergie. Selon l’ADEME, l’empreinte carbone du photovoltaïque est de 43,9 gCO2eq/kWh (pour un panneau fabriqué en Chine) et 25,2 gCO2eq/kWh (pour un panneau fabriqué en France). 

Pour en savoir plus sur le bilan carbone d’un panneau photovoltaïque, il faut faire une analyse des cycles de vie. C’est-à-dire qu’il faut regarder les émissions de gaz à effet de serre liées à la fabrication, au transport, et à la fin de vie de cet objet. 

Côté fabrication, il faut savoir que la très grande majorité des panneaux solaires sont constitués de silicium cristallin. Cet élément est le deuxième élément de la croûte terrestre et est présent en abondance sur terre. Produit à base de quartz ou de sable, il est comme le verre : 100 % recyclable. 

La grande difficulté à laquelle fait face la filière reste davantage dans la localisation de la production. En effet, la majorité des cellules photovoltaïques sont fabriquées en Chine. Une fois construits, il faut donc transporter les panneaux solaires jusqu’à leur lieu de vente, soit aux quatre coins du globe. Cela compte forcément sur le bilan carbone du produit. 

Toutefois, le mode de transport privilégié est le bateau. Or, les panneaux sont rassemblés par milliers dans des conteneurs, ce qui réduit le bilan carbone par unité. Un moyen pour la filière de minimiser l’impact du photovoltaïque sur la planète. 

Quid des terres rares dans les installations solaires ?

On entend souvent dire que les installations solaires contiennent des “terres rares”, comme le mercure ou le lithium, par exemple. Cela contribuerait à faire grimper leur bilan carbone. Pour rappel, les terres rares sont des métaux dont l’extraction et le raffinage sont très polluants. Elles sont utilisées pour fabriquer des produits high-tech (comme des smartphones).

Aujourd’hui et comme mentionné plus haut, les panneaux solaires sont constitués à 90 % de silicium, une matière première extraite du sable ou du quartz, des éléments présents en abondance sur Terre. Ils ne contiennent en aucun cas de terres rares. C’est une idée reçue !

Peut-on recycler les panneaux photovoltaïques ?

Nous avons vu l’impact environnemental des panneaux solaires durant la phase de fabrication et de transport. Que se passe-t-il lors de la fin de vie de ce produit ?

Votre installation a finalement rendu l’âme. Que faire de vos panneaux ? Les jeter à la poubelle ? Surtout pas ! Ces derniers sont recyclables à 94 %.

Voici comment : 

  • le verre, qui représente 75 à 80 % du produit, peut être transformé en emballage, ou fibre de verre ou en isolant ;
  • l’aluminium peut être récupéré pour créer des canettes ; 
  • le cuivre et l’argent sont fondus pour être réutilisés ;
  • le silicium est réutilisable jusqu’à 4 fois pour fabriquer de nouvelles cellules photovoltaïques !

Seul le plastique du cadre ne peut être recyclé. 

Depuis 2007, l’association SOREN (ex PV Cycle) organise la collecte et le recyclage de panneaux usagés et organise la filière conformément à la directive “déchets d’équipements électriques et électroniques” (D3E).

Il est par ailleurs obligatoire depuis 2014 pour les fabricants, les distributeurs  et les importateurs de panneaux solaires, de récupérer gratuitement les produits en fin de vie.

Quelle est la durée de vie d’un panneau solaire ?

Auparavant, les panneaux solaires étaient garantis pendant 10 ans. Aujourd’hui, les modules photovoltaïques ont une durée de vie de plus de 25 ans ! Et ils peuvent même continuer à fonctionner au-delà, bien que le rendement diminue.

L’onduleur ou le micro-onduleur, qui sert à transformer le courant continu en courant alternatif, a généralement une garantie de 25 ans après sa première mise en service.

Si vous entretenez correctement votre installation, vous pouvez l’utiliser pendant plusieurs décennies.

Vers une conception plus écoresponsable ?

Le marché du photovoltaïque a de beaux jours devant lui : les Français sont de plus en plus nombreux à installer des panneaux sur leur toit. Et c’est compréhensible : l’énergie solaire est gratuite, d’origine renouvelable. Elle permet de s’affranchir des fluctuations de prix du marché de l’électricité, et même de réaliser des bénéfices une fois l’installation rentabilisée !

Pour répondre à la demande grandissante des particuliers pour ce produit, et de limiter davantage l’impact sur l’environnement, une première approche serait de réduire l’énergie grise des matériaux (silicium et aluminium notamment) lors de la fabrication. 

Pour cela, HESPUL recommande de réduire l’épaisseur des plaques de silicium, ou d’utiliser des réacteurs à lits fluidisés pour la transformation du silicium métallurgique en silicium solaire. Cela permettrait de réaliser 50 % d’économies d’énergie lors de la fabrication.

En outre, pour limiter le bilan carbone lié au transport, il convient d’assurer la production en France. C’est un choix qui commence à être fait par certains industriels. De nombreux fabricants décident de relocaliser leur production dans l’Hexagone. Et comme le rappelle le Ministère de la Transition écologique “Assembler un module sur le sol français émet moins de CO2 que le faire à l’étranger, grâce au mix électrique français très peu carboné”. Ces pratiques sont donc fortement encouragées par les autorités publiques et devraient continuer à se développer dans les années à venir. 

Enfin, on l’a dit, seul le plastique des panneaux solaires ne peut pas être recyclé. Mais, la réglementation évolue. D’ici 2025, en France 100 % des plastiques devraient être recyclés. Ces nouveaux plastiques réutilisés devraient entrer dans la composition des futurs modules et de fait minimiser leur empreinte écologique. 

 

Le bilan des panneaux solaires n’est donc pas exempt de rejets de CO2, comme tout processus de fabrication. Toutefois, comme les panneaux solaires produisent de l’électricité, cet impact est compensé. On considère qu’il faut environ 3 ans de production d’électricité photovoltaïque pour rembourser la dette écologique liée à sa fabrication. Sachant qu’une installation produit de l’énergie pendant environ 30 ans, celle-ci va rembourser 10 fois sa dette énergétique ! Cela fait donc des panneaux photovoltaïques un système de production électrique écologique et vertueux.

Et vous ? Quelles économies pourriez-vous réaliser ?

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