Face aux défis majeurs du changement climatique, les énergies renouvelables, notamment l’énergie solaire photovoltaïque, suscitent un intérêt grandissant.
Pour autant, certains détracteurs mettent en avant l’impact environnemental de la production de panneaux solaires pour contester leur pertinence. Qu’en est-il réellement ?
Ce que vous devez retenir de la production de panneaux solaires :
- La production de panneaux solaires implique plusieurs étapes, de l’extraction des matières premières à la fabrication des cellules photovoltaïques et à leur assemblage.
- Les émissions de CO2 pendant la fabrication sont principalement liées à la purification du silicium et à la transformation en wafers, mais elles diminuent avec les progrès technologiques.
- Le temps de retour énergétique des panneaux solaires varie de 1 à 4 ans, tandis que leur durée de vie est d’environ 25 à 30 ans, ce qui signifie qu’ils produisent bien plus d’énergie qu’ils n’en consomment pendant leur cycle de vie.
- Les panneaux solaires sont recyclables, et les fabricants utilisent de plus en plus de matériaux recyclés pour réduire leur empreinte environnementale.
- Comparativement aux énergies fossiles, l’énergie solaire photovoltaïque a des émissions de CO2 beaucoup plus faibles et contribue à la réduction des gaz à effet de serre.
- Par rapport à l’énergie nucléaire, l’énergie solaire photovoltaïque présente un bilan environnemental moins préoccupant, avec moins de risques liés à l’extraction, aux accidents et à la gestion des déchets.
- Pour limiter davantage l’impact environnemental de la production de panneaux solaires, il est nécessaire d’optimiser l’efficacité énergétique, de poursuivre la recherche sur les matériaux et les technologies solaires, et de favoriser le recyclage des composants usagés.
Sommaire
Les différentes étapes de production des panneaux solaires
Pour mieux comprendre l’empreinte environnementale associée à la filière solaire, il convient d’abord de rappeler les principales étapes de fabrication des panneaux photovoltaïques.
Extraction des matières premières
Le silicium cristallin est le matériau majoritairement utilisé dans la fabrication des cellules photovoltaïques qui composent les panneaux solaires. Il est extrait du sable de silice, une ressource minérale abondante sur notre planète.
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Purification du silicium
Ce processus vise à obtenir un niveau de pureté très élevé (plus de 99,99 %) du silicium. La méthode la plus répandue consiste à réduire le minerai avec du charbon dans un four à arc électrique. Il s’agit d’un procédé énergivore nécessitant notamment de l’électricité et du carbone pour fonctionner.
Fabrication des cellules photovoltaïques et assemblage des panneaux
Le silicium purifié est ensuite découpé en fines plaquettes (wafers) sur lesquelles sont déposés des traitements spécifiques pour former les cellules solaires. Ces dernières sont ensuite assemblées pour constituer les panneaux photovoltaïques.
Mesurer l’impact environnemental de la production de panneaux solaires
L’empreinte environnementale globale d’un panneau solaire dépend non seulement des émissions de gaz à effet de serre associées à sa fabrication, mais aussi de l’énergie consommée tout au long de son cycle de vie, du recyclage des matériaux utilisés et de la durée de vie du panneau.
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Émissions de CO2 lors de la production
Les principales émissions de CO2 liées à la fabrication des panneaux solaires résultent de la purification du silicium et de la transformation de ce dernier en wafers. Notons cependant que l’on observe une baisse significative des émissions grâce aux avancées technologiques et à l’amélioration des procédés de production.
Consommation énergétique et temps de retour énergétique
Le “temps de retour énergétique” correspond à la durée nécessaire pour qu’un panneau solaire produise autant d’énergie qu’il en a consommé pour être fabriqué. Selon les études, ce temps varie entre 1 et 4 ans selon la technologie et le lieu d’installation, alors que la durée de vie d’un panneau se situe entre 25 et 30 ans. Ainsi, sur l’ensemble de son cycle de vie, un panneau solaire produit bien plus d’énergie qu’il n’en a consommé pour être fabriqué.
Recyclage et fin de vie des panneaux solaires
Les panneaux solaires sont constitués d’une majorité de matériaux recyclables, tels que le verre, les métaux ou encore le silicium. Des filières de collecte et de traitement ont ainsi été mises en place pour permettre leur recyclage en fin de vie. De plus, les fabricants utilisent de plus en plus de matériaux recyclés pour produire de nouveaux panneaux, réduisant ainsi l’empreinte environnementale.
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Comparer l’impact environnemental des différentes sources d’énergie
Pour évaluer objectivement l’impact des panneaux solaires sur l’environnement, il est essentiel de le comparer à celui des autres sources d’énergies.
Énergies renouvelables vs énergies fossiles
Il est indéniable que les émissions de CO2 liées à la fabrication des panneaux solaires sont nettement inférieures à celles engendrées par les combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel). Avec une production d’électricité décarbonée et renouvelable, l’énergie solaire photovoltaïque contribue à la réduction globale des émissions de gaz à effet de serre.
Énergie solaire vs énergie nucléaire
Même si l’électricité d’origine nucléaire engendre peu d’émissions de CO2, son impact environnemental est bien réel : dangers liés à l’extraction de l’uranium, risques d’accidents et gestion des déchets radioactifs. En comparaison, l’énergie solaire photovoltaïque présente un bilan environnemental moins préoccupant.
Les possibilités d’amélioration pour limiter l’impact environnemental
Tout en reconnaissant les avantages soulevés en termes de réduction des émissions de CO2, il reste néanmoins des marges de progression pour réduire davantage l’empreinte environnementale de la production de panneaux solaires.
- Optimiser l’efficacité énergétique des procédés de fabrication et accroître le recours aux énergies renouvelables dans ce cadre.
- Poursuivre la recherche sur les matériaux et les technologies solaires pour développer des panneaux plus performants et avec une durée de vie accrue.
- Favoriser le recyclage des matériels et des composants usagés pour réduire la demande en ressources naturelles et diminuer le volume de déchets produits.
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