Le soleil brille pour longtemps. Et ses rayons sont propres. Mais le panneau qui sert à les transformer en électricité l’est-il autant ?

Photovoltaïque : d’après Le Petit Robert, « adjectif relatif à la transformation de la lumière en énergie électrique ». Le panneau photovoltaïque, dit « PV » pour simplifier, génère donc des électrons sous l’effet des photons, et ceci grâce à des petites cellules constituées de semi-conducteurs. Des semi-conducteurs ? A priori, ça ne sonne pas très écolo. D’ailleurs, le cycle de vie du panneau solaire PV débute à la mine. Celle de silicium. Cet élément, issu de la silice et une fois traité de façon appropriée, va donner les semi-conducteurs nécessaires à la conversion de la lumière en électricité.

Mais d’abord, la silice. Il s’agit d’un minéral et par conséquent d’une ressource non renouvelable. Pourtant, notre planète serait loin, très loin, d’en manquer, selon Philippe Veyan. « Comme la silice compose en grande partie la croûte terrestre, on en trouve partout et en quantité quasi illimitée. Ce qui fait tout son intérêt », expose le pédégé de Silpro, future première usine française de silicium pour l’industrie photovoltaïque. Le site de Saint-Auban, en Provence, ouvrira ses portes en 2010 et produira 4 000 tonnes de silicium par an. De quoi fabriquer des panneaux pour une capacité de 400 à 500 mégawatts à l’année.

C’est beaucoup, surtout pour l’Hexagone où la filière a besoin d’un électrochoc. Dans la chaîne de fabrication des panneaux PV, la mission de Silpro consiste à purifier le silicium. Ce dernier doit passer du niveau de qualité suffisant pour l’industrie métallurgique à celui nécessaire pour le solaire, soit plus de 99 % de pureté. Pour parvenir à cette performance, le silicium réagit à très haute température avec des produits dangereux tels que l’acide chlorhydrique. « C’est une usine chimique, souligne Philippe Veyan. Elle sera donc soumise aux règles Seveso, ce qui comprend notamment la protection de la population [1]. » Les impacts environnementaux

sont surtout liés à la consommation d’énergie. « Les très hautes températures nécessaires au processus pompent beaucoup d’électricité. Mais le site sera alimenté par une centrale hydroélectrique. » Propre, donc. Du cristal en tranches La purification et la cristallisation du silicium représentent les étapes les plus énergivores de la fabrication des panneaux photovoltaïques. Ensuite, il faut encore couper le cristal en tranches et l’assembler en modules. Puis restent le transport, l’installation et éventuellement le recyclage. Finalement, le bilan entre l’énergie « grise », c’est-à-dire celle consommée de la mine jusqu’au toit, et l’énergie produite par le panneau après son installation est-il intéressant ? « Clairement, répond Jean-Michel Parrouffe, du département Energies renouvelables de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Le temps de retour sur investissement représente deux ans en moyenne. »

Une étude de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) a en effet montré que, selon la localisation en Europe et donc l’ensoleillement, les panneaux solaires mettaient de un à trois ans pour « rembourser » l’énergie grise dépensée par leur fabrication. Et « leur durée de vie est estimée à une trentaine d’années », ajoute Jean-Michel Parrouffe : ils produiraient donc 10 à 30 fois l’énergie consommée. Par ailleurs, la technologie des systèmes photovoltaïques progressant rapidement, ce rapport pourrait encore s’améliorer. « Actuellement, le rendement des panneaux PV, c’està- dire la quantité de lumière réellement transformée en énergie électrique, est de 6 % à 15 %. Entre 2020 et 2025, il devrait se situer dans une fourchette de 20 % à 25 % », selon le spécialiste de l’Ademe.

Des modules en fin de vie

Et une fois au rebut ? Il n’existe pas, pour le moment, d’obligation pour les fabricants de retraiter et recycler les panneaux solaires en fin de vie. Mais le « gisement est encore faible », constate l’Association européenne de l’industrie photovoltaïque (Epia). Cette filière devrait relever directement de la directive européenne sur les déchets d’équipements électriques et électroniques (D3E). Mais les producteurs préféreraient un système harmonisé à l’échelle de l’Union et dédié uniquement au photovoltaïque. C’est pourquoi ils ont créé, en juillet 2007, PV Cycle, une association pour la récupération des modules. Son objectif est d’atteindre 85 % de panneaux retraités d’ici à 2015. —

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L’Allemagne en puissance

Fin 2007, la production photovoltaïque mondiale s’élevait à 12 400 mégawatts. L’Allemagne est définitivement la championne du monde avec, fin 2006, une puissance installée sur son territoire de plus de 3 000 MW. A ses côtés, les principaux pays producteurs sont le Japon, les Etats-Unis et la Chine. Côté fabricants, les trois premières positions sont occupées par Sharp (Japon), Q-Cells (Allemagne) et Suntech (Chine). La France se situe à la cinquième place européenne avec 32 MW installés, fin 2006, selon le baromètre EurObserv’ER.