Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

H2020

CABRISS — Résultat en bref

Project ID: 641972
Financé au titre de: H2020-EU.3.5.4.
Pays: France
Domaine: Technologies industrielles, Changement climatique et Environnement

Le recyclage des déchets photovoltaïques stimule l’économie circulaire

Une initiative financée par l’UE a développé des méthodes pour récupérer des matériaux utiles à partir de déchets photovoltaïques (PV), comme le silicium (Si), et les réutiliser dans l’industrie.
Le recyclage des déchets photovoltaïques stimule l’économie circulaire
D’après la directive relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) de l’UE, 85 % des déchets PV doivent être récupérés et 80 % recyclés et réutilisés d’ici 2018.

Le projet CABRISS du programme Horizon 2020 a aidé à transformer les obligations légales en vertu de la directive DEEE en de nouvelles opportunités commerciales par le développement d’une économie circulaire fondée sur le recyclage, la réutilisation et la récupération d’indium (In), de Si et d’argent (Ag), à savoir des matériaux utilisés pour les applications PV et autres.

Soutenu par SPIRE (Sustainable process industry through resource and energy efficiency), le consortium se composait de 11 entreprises et de cinq instituts de recherche issus de neuf pays de l’UE qui travaillent dans le cadre d’un partenariat public-privé.

D’après David Pelletier, coordinateur du projet: «CABRISS se concentre principalement sur une chaîne de valorisation de la production photovoltaïque, démontrant ainsi une symbiose industrielle intersectorielle avec des processus en circuit fermé.» La symbiose industrielle qualifie un réseau de divers organismes encourageant l’éco-innovation, le changement culturel à long terme et améliorant les processus techniques et commerciaux. CABRISS a développé ce processus en fournissant des matières premières comme produits de départ à d’autres industries.

Matériaux utiles à partir de déchets PV

Les chercheurs ont utilisé trois sources différentes de déchets PV pendant le projet. La première source impliquait une nouvelle technique pour délaminer et récupérer tous les matériaux de grande valeur, comme l’Ag, l’In, le Si et le verre de haute pureté issus de modules PV à base de Si et à couches fines hors d’usage. La deuxième comprenait des déchets solides provenant de la production PV, composés d’un mélange de plaquettes et de cellules de Si endommagées. La troisième source consistait en une poussière sèche de Si issue des déchets de la production PV, connue sous le nom de sciure, récupérée à partir de la perte de matériau pendant le processus de découpe.

Les partenaires du projet ont utilisé la technologie laser pour ouvrir les modules photovoltaïques à fine couche sans les endommager, élevant ainsi la valeur du verre recyclé. «Pour les modules PV à base de Si, une technologie innovante et fondée sur l’eau a été développée. Contrairement aux technologies de déchiquetage traditionnelles, elle ne casse pas le verre ce qui permet de recueillir tous les matériaux dans les modules photovoltaïques en Si», explique M. Pelletier.

Économiquement efficace et respectueux de l’environnement

Cette approche a ouvert la voie pour tirer du recyclage de modules photovoltaïques (à couche fine et à base de silicium) un rendement élevé et une grande valeur, et récupérer de manière économiquement efficace tous les matériaux réutilisables. «Le résultat est un recyclage des déchets PV conforme à la DEEE, qui augmente le rendement et la qualité des matériaux récupérés, y compris le silicium, l’indium, l’argent et le verre non endommagé de grande qualité», explique M. Pelletier.

En outre, les chercheurs ont testé de nouvelles méthodes rentables pour l’extraction et la récupération de l’Ag et du Si. Ils ont également prouvé la possibilité de purifier le Si récupéré de plaquettes et de cellules brisées, en le transformant en Si de qualité solaire (5N) par des procédés hydrométallurgiques et pyrométallurgiques pour le réutiliser directement dans l’industrie PV. «Le raffinage des sciures de silicium a déjà mené à du silicium métallurgique de grade 3N et 4N», affirme M. Pelletier.

CABRISS est profitable à la société en évitant l’impact environnemental de la décharge de déchets PV et l’énergie élevée nécessaire à produire du Si vierge qui n’a pas été utilisé auparavant lors de la fabrication. Il réduit également les répercussions environnementales du recyclage même grâce à l’optimisation des procédés de recyclage selon les résultats de l’analyse du cycle de vie. «En outre, les rapports sur les bonnes pratiques de la traçabilité des déchets entre les fabricants PV et les recycleurs PV aideront à améliorer les opportunités en matière de recyclage et l’efficacité de la collecte», signale M. Pelletier.

Mots-clés

CABRISS, photovoltaïque (PV), silicium (Si), recyclage, indium (In), argent (Ag), verre, directive relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE)