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La Californie a misé sur l'énergie solaire sur les toits. C'est un problème pour les décharges


Vendredi 22 Juillet 2022 12:37
La Californie a été un pionnier dans la promotion de l'énergie solaire sur les toits, constituant le plus grand marché solaire des États-Unis. Plus de 20 ans et 1,3 million de toits plus tard , la facture arrive à échéance.

À partir de 2006, l'État, axé sur la manière d'inciter les gens à adopter l'énergie solaire, a versé des subventions aux propriétaires qui ont installé des panneaux photovoltaïques mais n'avaient pas de plan global pour s'en débarrasser. Maintenant, les panneaux achetés dans le cadre de ces programmes approchent de la fin de leur cycle de vie typique de 25 à 30 ans.

Beaucoup se retrouvent déjà dans des décharges où, dans certains cas, ils pourraient potentiellement contaminer les eaux souterraines avec des métaux lourds toxiques tels que le plomb, le sélénium et le cadmium.

Sam Vanderhoof, expert de l'industrie solaire et directeur général de Recycle PV Solar, affirme que seulement 1 panneau sur 10 est réellement recyclé, selon des estimations tirées des données de l'Agence internationale des énergies renouvelables sur les panneaux déclassés et des leaders de l'industrie.

Le défi qui se profile quant à la manière de gérer les chargements de camions de déchets, dont certains sont contaminés, illustre comment une politique environnementale de pointe peut créer des problèmes imprévus sur la route.

"L'industrie est censée être verte", a déclaré Vanderhoof. "Mais en réalité, tout est une question d'argent."

La Californie est arrivée tôt à l'énergie solaire. Les petites remises gouvernementales n'ont guère contribué à faire baisser le prix des panneaux solaires ou à encourager leur adoption jusqu'en 2006 , lorsque la California Public Utilities Commission a formé la California Solar Initiative. Cela a accordé 3,3 milliards de dollars de subventions pour l'installation de panneaux solaires sur les toits.

La mesure a dépassé ses objectifs, faisant baisser le prix des panneaux solaires et augmentant la part de l'électricité de l'État produite par le soleil. En raison de cela et d'autres mesures, telles que l'obligation pour les services publics d'acheter une partie de leur électricité à partir de sources renouvelables, l'énergie solaire représente désormais 15 % de l'électricité de l'État.

Mais alors que la Californie progressait dans son programme d'énergies renouvelables, en se concentrant sur les remises et, plus récemment, sur une proposition de taxe solaire, les questions sur la manière de gérer les déchets qui s'accumuleraient des années plus tard n'ont jamais été pleinement abordées. Aujourd'hui, les régulateurs et les fabricants de panneaux se rendent compte qu'ils n'ont pas la capacité de gérer la suite.

"Ces déchets vont probablement arriver plus tôt que prévu et ce sera une énorme quantité de déchets", a déclaré Serasu Duran, professeur adjoint à la Haskayne School of Business de l'Université de Calgary au Canada. "Mais alors que tout l'accent a été mis sur la construction de cette capacité renouvelable, peu d'attention a été accordée à la fin de vie de ces technologies."

Duran a co-écrit un article récent dans la Harvard Business Review qui notait que "la capacité de l'industrie est terriblement mal préparée au déluge de déchets qui est susceptible de se produire".

Ce n'est pas seulement un problème en Californie mais aussi à l'échelle nationale. Un nouveau projet solaire a été installé toutes les 60 secondes en 2021, selon une fiche d'information publiée par la Solar Energy Industries Assn., et l'industrie solaire devrait quadrupler sa taille entre 2020 et 2030.

Bien que 80% d'un panneau photovoltaïque typique soit composé de matériaux recyclables, les démonter et récupérer le verre, l'argent et le silicium est extrêmement difficile.

"Il ne fait aucun doute qu'il y aura une augmentation du nombre de panneaux solaires entrant dans le flux de déchets au cours de la prochaine décennie", a déclaré AJ Orben, vice-président de We Recycle Solar , une société basée à Phoenix qui décompose les panneaux et en extrait le précieux. métaux tout en éliminant les éléments toxiques. "Ça n'a jamais été une question."

La grande majorité des activités de We Recycle Solar provient de Californie, mais la société n'a pas d'installations dans l'État. Au lieu de cela, les panneaux sont transportés par camion vers un site à Yuma, en Arizona. C'est parce que le système de permis rigoureux de la Californie pour les matériaux toxiques rend extrêmement difficile l'installation d'un magasin, a déclaré Orben.

Le recyclage des panneaux solaires n'est pas un processus simple. Des équipements et des travailleurs hautement spécialisés sont nécessaires pour séparer le cadre en aluminium et la boîte de jonction du panneau sans le briser en éclats de verre. Des fours spécialisés sont utilisés pour chauffer les panneaux afin de récupérer le silicium. Dans la plupart des États, les panneaux sont classés comme matières dangereuses, ce qui nécessite des restrictions coûteuses sur l'emballage, le transport et le stockage. (La grande majorité des panneaux solaires résidentiels aux États-Unis sont des panneaux en silicium cristallin, qui peuvent contenir du plomb, bien qu'il soit moins répandu dans les panneaux plus récents. Les panneaux solaires à couches minces, qui contiennent du cadmium et du sélénium, sont principalement utilisés dans des applications de qualité utilitaire. )

Orben a déclaré que l'économie du processus ne constitue pas un argument convaincant en faveur du recyclage.

Seulement environ 2 à 4 dollars de matériaux sont récupérés de chaque panneau. La majorité des coûts de traitement sont liés à la main-d'œuvre, et Orben a déclaré que même le recyclage des panneaux à grande échelle ne serait pas plus économique.

La plupart des recherches sur les panneaux photovoltaïques se concentrent sur la récupération du silicium de qualité solaire pour rendre le recyclage économiquement viable.

Cela fausse les incitations économiques contre le recyclage. Le National Renewable Energy Laboratory a estimé qu'il en coûte environ 20 $ à 30 $ pour recycler un panneau contre 1 $ à 2 $ pour l'envoyer dans une décharge.

La plupart des experts supposent que c'est là que la majorité des panneaux se retrouvent en ce moment. Mais c'est quelqu'un qui devine. Natalie Click, doctorante en science des matériaux à l'Université de l'Arizona, a déclaré qu'il n'y avait pas de système uniforme "pour suivre où vont tous ces panneaux déclassés".

Le California Department of Toxic Substances a collecté ses premières données sur les panneaux recyclés par les gestionnaires de déchets universels en 2021. Pour les gestionnaires qui ont accepté plus de 200 livres ou généré plus de 10 000 livres de panneaux, le DTSC a compté 335 panneaux acceptés pour le recyclage, a déclaré Sanford Nax, un porte-parole de l'agence.

Le département s'attend à ce que le nombre de panneaux solaires installés au cours de la prochaine décennie dépasse les centaines de millions rien qu'en Californie, et que le recyclage devienne encore plus crucial à mesure que les panneaux moins chers avec une durée de vie plus courte deviennent plus populaires.

Selon les experts, le manque de sensibilisation des consommateurs à la toxicité des matériaux de certains panneaux et à leur élimination fait partie du problème.

"Il y a un fossé informationnel, il y a un fossé technologique et il y a un fossé financier sur lequel nous travaillons", a déclaré Amanda Bybee, cofondatrice de SolarRecycle.org, un site Web visant à aider les gens à comprendre comment recycler les panneaux solaires et comment le processus fonctionne.

L'année dernière, un nouveau règlement DTSC est entré en vigueur qui a reclassé les panneaux, modifiant la façon dont ils peuvent être collectés et transportés. Auparavant, tous les panneaux devaient être traités comme des déchets dangereux lors de leur enlèvement, ce qui limitait le transport et le stockage.

Les consommateurs commerciaux et résidentiels, ou les générateurs comme on les appelle dans l'industrie du recyclage, étaient censés transporter eux-mêmes les panneaux vers des installations de recyclage ou d'élimination des déchets dangereux certifiées. Avec peu de suivi, on ne sait pas à quelle fréquence cela s'est produit.


Désormais, les panneaux sont classés comme déchets universels et peuvent être collectés auprès de plus de 400 gestionnaires de déchets universels en Californie, où ils sont ensuite évalués et transportés vers des installations d'élimination, de réutilisation ou de recyclage. (Dans les cas où les panneaux contenant des matières toxiques sont relégués dans des décharges, ils sont envoyés dans des installations dotées de mesures de protection supplémentaires contre les fuites.) étape — recyclage.

"Ce que [la règle] fait, c'est vraiment changer la façon dont ce matériau est manipulé, géré, stocké et transporté", a déclaré Orben de We Recycle Solar. "Cela ne change pas la façon dont ce matériau est réellement traité."

En 2016, la Solar Energy Industries Assn., une association professionnelle à but non lucratif pour l'industrie solaire américaine, a lancé un programme de recyclage des panneaux. Robert Nicholson, responsable de PV Recycling au sein de l'association, a déclaré que son objectif était d'aider les partenaires de recyclage du groupe industriel - cinq à ce jour - à "développer des services de recyclage conformes et rentables pour les modules en fin de vie".

« La majorité des recycleurs sont déjà des recycleurs existants ; ils font principalement des déchets électroniques ou ils font du verre », a déclaré Evelyn Butler, vice-présidente des services techniques de l'association. "Nous avons donc dû travailler avec eux pour franchir ce pas, pour dire : "Nous pensons que les processus que vous utilisez peuvent s'adapter à la technologie". L'association travaille également avec les régulateurs pour rédiger une législation qui réduit le nombre de panneaux se dirigeant vers les décharges.

Les subventions gouvernementales sont un moyen de rendre le recyclage des panneaux solaires économiquement viable pour les générateurs de déchets, qui supportent désormais une grande partie du coût du recyclage.

En Europe, une réglementation récemment promulguée appelée directive de l'Union européenne sur les déchets d'équipements électriques et électroniques impose aux producteurs la responsabilité de soutenir leurs produits grâce à une élimination responsable en fin de vie. Elle oblige tous les producteurs qui fabriquent des panneaux pour les pays de l'UE à financer la collecte et le recyclage en fin de vie.

Une législation similaire a été tentée dans plusieurs États américains, dont Washington, où le programme de gestion et de récupération des modules photovoltaïques obligera les fabricants de panneaux solaires à financer le recyclage en fin de vie. L'initiative a été adoptée en 2017 et commencera sa mise en œuvre en 2025. Il s'agit de la seule loi sur la responsabilité des producteurs aux États-Unis.

Cela fait partie d'une stratégie plus large dans l'industrie du recyclage appelée responsabilité élargie du producteur, dans laquelle le coût du recyclage est intégré au coût d'un produit lors de son achat initial. Les entités commerciales de la chaîne de produits - plutôt que le grand public - deviennent responsables des coûts de fin de vie, y compris les coûts de recyclage.

Dans une interview accordée en 2020 à PV Magazine , Jigar Shah, co-fondateur de Generate Capital, un fonds qui investit dans des infrastructures durables, a déclaré que le problème pouvait être résolu au tout début de la chaîne de produits – par les fabricants. Shah, qui est maintenant directeur du bureau des programmes de prêts du ministère de l'Énergie, a déclaré que les décideurs politiques doivent exiger des fabricants qu'ils proposent une conception standard qui rende les panneaux plus faciles et moins chers à recycler.

« C'est beaucoup plus rentable pour les fabricants d'être obligés de travailler ensemble… où ils essaient de réduire considérablement le coût de tout cela collectivement. Cela passe par la politique », a-t-il déclaré. "Cela ne se produit pas lorsque les gens s'inscrivent."


En avril 2022, Santa Monica a conclu un programme pilote de recyclage de panneaux solaires en partenariat avec le California Product Stewardship Council, un partenariat public-privé. Le conseil d'intendance a interrogé les propriétaires de panneaux solaires résidentiels locaux et a constaté que beaucoup, ne sachant pas quoi faire avec les panneaux en fin de vie, appelaient les installateurs pour obtenir de l'aide.

"Nous avons constaté que les installateurs solaires étaient le meilleur contact pour nous pour savoir combien de panneaux déclassés se trouvaient dans notre région", a déclaré Drew Johnstone, analyste en développement durable pour Santa Monica. "Certains entrepreneurs ont fini par devoir les empiler dans leurs entrepôts, car il n'y a pas de bonne solution pour savoir où les apporter."

Johnstone affirme que la reclassification universelle des déchets a fait une grande différence, réduisant les coûts et la paperasserie nécessaires à la manipulation des modules, et davantage de manutentionnaires peuvent accepter les panneaux des générateurs.

"Cela va être un très gros problème dans un certain nombre d'années", a déclaré Johnstone. "Il incomberait donc aux gouvernements locaux, au comté, à l'État, et cela peut aussi devenir fédéral, d'avoir un plan en place pour tous ces panneaux qui atteindront leur fin de vie dans 10 à 15 ans."


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