Une étude promet une production des cellules photovoltaïques moins émettrice en CO2

Benoît Théry
Publié le 03 mars 2020 à 14h07
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Les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité renouvelable. Mais la production de ces panneaux, elle, est génératrice de CO2 : selon EDF ENR, il faut actuellement entre six mois et un an pour qu'un panneau photovoltaïque rembourse sa « dette énergétique ».

Une étude publiée dans Joule suggère cependant une nouvelle conception qui permettrait de réduire considérablement le CO2 émis lors de la production de ces panneaux.


Alternative au silicium

Cette conception repose sur l'utilisation de la pérovskite, un élément dont nous avons déjà abordé les caractéristiques. C'est un matériau connu depuis longtemps des professionnels de l'énergie solaire, et comme le précise Inverse, il a « longtemps été présenté comme la nouvelle génération de cellules solaires » car il promet une plus grande efficacité énergétique que les cellules basées sur le silicium, avec un coût de production moindre.

En outre, la pérovskite permettrait d'éviter les pollutions liées à la production du silicium, que le CNRS qualifie d' « excessivement propice au gaspillage de matière première, gros consommateur de produits toxiques, d'eau et d'énergie ».

Le problème est que la pérovskite n'a pas réussi à passer le cap de la production industrielle. Les panneaux produits à l'aide de ce matériau montrent une durée de vie plus courte, car la pérovskite se dégrade rapidement en présence d'oxygène. De plus, ces panneaux solaires contiennent du plomb qui, en cas d'impact, est susceptible de se déverser dans les eaux souterraines.


Réduire l'empreinte carbone

D'abord, l'étude rappelle que la quantité de CO2 émise lors de la production d'un panneau solaire est variable selon la région géographique. Le texte explique : « Par exemple, l'empreinte carbone d'un module Si-PV (panneau photovoltaïque au silicium) produit en Chine est deux fois plus élevée par rapport à une production dans l'UE ou aux États-Unis en raison de la différence d'industrialisation et des restrictions environnementales ». Les auteurs de l'étude ont ainsi considéré trois scénarios plus ou moins optimistes. Mais dans chacun des cas étudiés, la quantité de CO2 émise par la production de panneaux est toujours supérieure aux émissions du trafic aérien.

conception panneaux solaires
© Joule via Inverse

Les chercheurs ont donc exploré les propriétés de la pérovskite et ont mis au point une méthode susceptible de viabiliser sa production industrielle. Ils ont utilisé un procédé d'étanchéité emprunté aux fabricants de pare-brise pour créer un joint étanche à l'air. Celui-ci empêche l'oxygène de s'infiltrer à l'intérieur du panneau et donc, de dégrader la pérovskite. Selon le résumé de l'étude, la conception de ce « panneau entièrement imprimé » a permis de « réduire l'empreinte carbone au seuil le plus bas, (soit) la fabrication du substrat de verre ».

La méthode proposée doit encore être améliorée, mais selon Inverse, les panneaux produits « auraient déjà démontré des émissions de carbone sensiblement inférieures à celles des cellules solaires traditionnelles ». Les chercheurs ont déclaré : « Nous sommes convaincus que nos résultats inciteront la recherche à s'éloigner de l'emploi de conducteurs de charge organiques complexes et des contacts métalliques, et à favoriser des matériaux inertes ou inorganiques comme le graphite ou les oxydes métalliques ». Ils ajoutent : « Ceci va guider la développement futur de la pérovskite, ouvrant la voie d'une production industrielle [...] de panneaux photovoltaïques durables à faible empreinte carbone ».

Source : Inverse
Benoît Théry
Par Benoît Théry

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Commentaires (8)
tfpsly

selon EDF ENR, il faut actuellement entre six mois et un an pour qu’un panneau photovoltaïque rembourse sa « dette énergétique ».

De mémoire, c’est 6 mois à 1 an si fabriqué en Europe avec une électricité assez « propre ». Plusieurs années si produit en Chine + transporté ici. Quelqu’un aurait un chiffre plus précis?

phoenix206

Je t’invite à regarder les vidéos de Jean Marc jancovici sur youtube

tfpsly

Je t’invite à regarder les vidéos de Jean Marc jancovici sur youtube

Déjà fait, je crois que c’est justement là que j’avais entendu la durée en année pour compenser la fabrication d’un panneau solaire :wink:
+1 pour cette bonne source d’infos.

phoenix206

Oui très bonne source, ancien polytechnicien :wink:

toNNio

Les panneaux photovoltaïques vont durer au moins 25 ans avant de décliner, on peut dire que le ratio 25/1 est archi favorable. Dans mon cas 16 panneaux suffisent pour effacer la facture électrique (3 personnes) , laquelle ne ferait qu’augmenter. D’ailleurs la Région Wallonne et Flamande les taxent (bientôt la Région Bruxelloise aussi). C’est a n’y rien comprendre, on veut de l’électricité renouvelable ou pas ?

Nmut

Il y a 10 ans (ça s’est un peu amélioré depuis par un meilleur rendement de la production et des panneaux mais comme on a aussi amélioré le mix énergétique presque partout, c’est donc du même ordre), on a calculé qu’il fallait, tout compris (extraction des matières premières, production, transports, installation et démantèlement inclus donc), au pire 5 ans et au mieux 2.5 ans pour être neutre.

Sinic

Basiquement, les panneaux solaires auraient déjà remboursé leur dette énergétique : https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/developpement-durable/les-panneaux-solaires-auront-compense-leur-empreinte-carbone-en-2018_108699

Mais j’ai bien compris que ce n’était pas ce que vous entendiez par là :wink:

QuesQuisPass

1 wago élec a 8000 € + 10000 € de panneau solaire sur le toit = 150000 km sur 10 ans
1 wago a 6000 € + 13500 € de carburant = 150000 km sur 10 ans
C’est l’élec qui gagne :slight_smile:

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