Récupérer et recycler le verre et l'aluminium d'un panneau photovoltaïque ? C'est déjà fait. Mais quid du silicium, sans lequel rien ne serait possible ? Le 14 mars, un nouveau projet européen de production et de recyclage du silicium (ou Foresi) a été lancé dans cette optique. Lauréat de l'appel à projets « Résilience » du programme de financement Horizon Europe, il rassemble onze associations, entreprises et organismes de recherche (dont cinq français) autour d'un objectif : récupérer le silicium de panneaux usagés, le purifier au maximum, pour tendre vers une filière de recyclage 100 % européenne.

“ La majeure partie du silicium provient d'en dehors de l'Europe et cela représente un fort enjeu de souveraineté ” Margaux Friscia, Boralex

À l'heure actuelle, les panneaux photovoltaïques en fin de vie sont collectés par l'éco-organisme Soren en France, puis broyés et triés pour récupérer et recycler le verre, l'aluminium et le cuivre avant d'incinérer le reste. « Compte tenu du poids des cellules de silicium dans un panneau, de seulement 3 %, la question se posait moins jusqu'à présent, mais le fait est que la majeure partie du silicium provient d'en dehors de l'Europe et cela représente un fort enjeu de souveraineté », souligne Margaux Friscia, chargée d'innovation chez Boralex, exploitant français de parcs éoliens et solaires mais également partenaire du projet. En 2022, l'entreprise Envie Aquitaine et Soren inaugurent une première ligne de délamination des panneaux, pour séparer la couche de polymère entourant les cellules de leur couche de silicium polycristallin. Les cellules entières sont séparées du verre sans le briser. Mais la technique reste insuffisante pour arriver à l'extrême pureté nécessaire et assurer le rendement énergétique minimal aux panneaux refabriqués en bout de chaîne. « Pour cela, il nous faut atteindre un niveau 8N ou 9N de purification, c'est-à-dire un silicium pur à huit ou neuf décimales près. »

Renforcer la pureté du silicium et la souveraineté européenne

Afin de relever le défi, le projet Foresi compte sur l'expertise des chercheurs de l'université technique slovaque de Bratislava et de l'entreprise norvégienne Sipow. La première a développé une technique de délamination « la plus nette possible », tandis que la seconde a élaboré un procédé chimique purifiant le silicium récupéré à un niveau 6N, « suffisant pour une réutilisation dans des batteries électriques mais qu'il faudra encore améliorer pour atteindre le niveau demandé », explique Margaux Friscia. Une fois ces progrès réalisés, il faudra à l'Institut national de l'énergie solaire du Commissariat à l'énergie atomique (CEA-Ines) transformer le métalloïde en lingots, puis en « wafers » et en cellules à nouveau puis en modules. De son côté, Recma, l'équivalent belge de Soren, devra éprouver leur recyclabilité à l'aide d'une nouvelle ligne pilote. « Le tout devra fabriquer des mini-panneaux, de la taille d'une feuille A3 ou A4, comme chacun disposera forcément d'un plus faible nombre de cellules fabriquées par cette méthode. Et enfin, il reviendra aux participants-observateurs du projet, comme Boralex ou Carbon, d'évaluer la pertinence technique et économique d'un éventuel passage à l'échelle industrielle. » Le CEA-Ines viendra également s'assurer de la performance énergétique des panneaux refabriqués.

Le projet s'appuie sur un budget de 9 millions d'euros, dont 6,9 millions fournis par l'Union européenne, et se donne jusqu'à la fin de l'année 2027 pour porter ses fruits. Et Margaux Friscia de conclure : « Le but n'étant pas de fabriquer des panneaux solaires, certes recyclés, mais plus petits ou moins nombreux et plus coûteux que les produits actuellement sur le marché. »