Empreinte écologique des panneaux solaires

Empreinte écologique d’un panneau photovoltaïque

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Le bilan carbone des panneaux photovoltaïques est assez controversé.

Dans un premier temps, les panneaux photovoltaïques ont suscité un engouement massif et bénéficié d’un accueil positif. Mais au fil du temps, les louanges ont laissé leur place aux critiques quant à la méthode de production des panneaux solaires.

Les bienfaits des panneaux solaires sont-ils annulés par un bilan carbone désastreux ?

On considère que l’empreinte carbone est la quantité de gaz à effet de serre (GES) induit par la demande finale intérieure d’un pays (selon INSEE). C’est-à-dire qu’un calcul est effectué en prenant en compte les émissions de GES provenant des foyers belges, de la production intérieure des biens de la Belgique et de la production de biens importés des autres pays.

Pour réaliser un bilan carbone, il faut comptabiliser l’ensemble du cycle de vie des produits et services proposés par une entité ainsi que d’autres postes d’émission comme l’énergie, le logement, le transport, l’alimentation et l’utilisation de produits ou services. La technologie du panneau photovoltaïque part d’une bonne intention. Cependant, à cause de son bilan carbone plutôt médiocre et de ses matériaux de construction, cette technologie est très controversée.
Greenpeace pointe, notamment, le très mauvais bilan carbone des installations photovoltaïques sur le plan social et environnemental de l’extraction des matériaux pour fabriquer les panneaux.

Pour pouvoir établir le bilan carbone d’un panneau photovoltaïque, nous devons les catégoriser en trois types :

1. Nous pouvons distinguer la première génération de panneaux solaires qui est très énergivore lors de sa fabrication et lors de l’extraction de ses matériaux. Cette première génération de panneaux a pour conséquent un très mauvais bilan carbone. Cependant, ce n’est pas pour autant que la fabrication de ceux-ci nécessite des terres rares. Les terres rares désignent 17 métaux : le scandium, l'yttrium, et les quinze lanthanides. Ces matières minérales aux propriétés exceptionnelles sont utilisées dans la fabrication de produits de haute technologie.
   Avec le boom du numérique et des nouvelles technologies vertes, aujourd'hui, à l'échelle de l'économie mondiale, les terres rares sont considérées comme des métaux stratégiques. Problème : extraction et le traitement des terres rares polluent et produisent des déchets toxiques. De nos jours, la recherche et le développement de la technologie des panneaux solaires explorent des propositions pour remplacer cette première génération.
2. Ensuite, nous avons les panneaux solaires de seconde génération. Ceux-ci ont déjà un meilleur bilan carbone que la première génération, mais pas encore idéal. La confection de cette génération de produits nécessite encore des métaux rares, mais en petite quantité.
3. Finalement, nous avons la troisième génération de panneaux qui est toujours en recherche et développement. Toutefois, cette dernière génération vise un meilleur bilan carbone, un respect des terres d’extraction, et une meilleure responsabilité sociale. La législation européenne au niveau du recyclage des panneaux solaires est extrêmement réglementée. Une directive a été publié en 2002 et renforcé en 2012 stipulant que les entreprises qui commercialisent des panneaux solaires sont en charges du coût et de la gestion de leur recyclage.
   De ce fait, les entreprises améliorent leurs activités de production et d’exploitation sur plusieurs aspects :

• Les produits issus du raffinage sont de plus en plus recyclés
• Les techniques d’extraction et d’affinage sont désormais entre 95% et 99% recyclable
• Le matériau principal d’un panneau, le silicium cristallin, diminue le bilan carbone d’un panneau photovoltaïque, puisqu’il est 100% recyclable comme le verre. Il est en effet issu du sable et du quartz comme énoncé précédemment.
• Selon l’ADEME, agence de la transition écologique, en France, un panneau photovoltaïque émet en moyenne 55 grammes de CO2 par Kilowatt produit. De ce fait, un panneau solaire met trois ans à amortir son cout énergétique de sa propre fabrication. Nous pouvons, sans prendre trop de risque, estimer que cette compensation est durable, car la durée d’un panneau solaire est de minimum d’environ 25 ans.

Si l’on veut être plus précis sur les répercussions qu’a un panneau solaire sur son environnement, notamment en prenant en compte son transport, son installation, etc. On peut allonger la période d’amortissement d’un panneau solaire à une quinzaine d’années. C’est la moitié de la durée de vie d’un panneau solaire. Par conséquent, nous pouvons considérer que le bilan carbone d’un panneau solaire est désormais positif.

Au fil du temps, le secteur photovoltaïque a réussi à inverser la tendance sur ses émissions de gaz à effets de serre.
L’objectif du bilan carbone : décomposer l'activité des particuliers, des entreprises, des collectivités et des administrations en termes d'émissions directes et indirectes de gaz à effet de serre (GES). Ces émissions recouvrent 6 gaz principaux : méthane, protoxyde d’azote, hydrofluorocarbure, hexafluorure de soufre et bien évidemment dioxyde de carbone ou CO2, qui a donné son nom à l’outil.

Comparaison solaire/centrale thermique/nucléaire

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Plusieurs méthodes de production d’électricité existent pour pouvoir nous fournir tout ce dont nous avons besoin.

Les installations les plus répandues sont les centrales thermiques, qui sont les moins chères à produire. Ces dernières fonctionnent en brulant des énergies fossiles (charbon, pétroles, ou gaz naturel) ou de la biomasse (déchets ménagers ou végétaux). La centrale à charbon produit 40 pourcents de l’électricité mondial à ce jour. Cependant, c’est aussi la manière de produire de l’électricité avec le bilan carbone le plus mauvais. Celles-ci émettent le plus de CO2 par kWh produit, ce qui représente 73 pourcents des émissions liées à notre consommation d’électricité.

En ce qui concerne les centrales nucléaires, celles-ci ne consomment pas de CO2 en production. Ce qui rend son bilan carbone très avantageux, faisant état de 6 grammes de CO2/kWh. Cependant, le nucléaire actuel produit des déchets nucléaires. Mais des solutions existent comme le stockage sous la terre en dessous de couches d'argile, la transmutation pour les déchets très radioactifs (catégories C) et aussi le recyclage notamment dans les nouvelles centrales nucléaires.

Parmi les modes de production existants d’électricité, les parcs solaires photovoltaïques, qui ne produisent aucune émission de CO2 lorsqu’ils génèrent de l’électricité, ont un bilan carbone qui en fait l’un des modes de production les moins polluants. De plus les panneaux solaires, contrairement aux autres modes de production d’électricité, produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment à leur fabrication : le temps de retour énergétique d’un panneau photovoltaïque est entre 1,5 et 2,5 ans en Europe. Comme énoncé précédemment, les panneaux solaires font état d’un bilan carbone de 23g de CO2/kWh en Belgique.