Le recyclage, un atout majeur de la transition énergétique et environnementale

Un extrait de « Écoconception en génie électrique – Exemples », par Hamid BEN AHMED, Briac BAUDAIS, Gurvan JODIN

On estime qu’à l’horizon 2050, la quantité de modules photovoltaïques dégradés contribuera à une production importante de déchets électroniques, ce en dépit d’une durée de vie croissante des équipements. Par ailleurs, leur composition en matériaux rares et précieux nécessite l’extraction de minerais aux impacts environnementaux importants, tant en raison de l’énergie déployée durant l’opération que des gaz à effet de serre induits.

Les problématiques relatives aux éoliennes sont similaires, compte tenu notamment des aimants entrant dans leur composition, qui sont indispensables à leur fonctionnement. Ici encore, la production de ces aimants se fait à partir de matières premières et de terres rares, conduisant à des émissions significatives de gaz à effet de serre. Le recyclage des aimants permet, pour sa part, de diminuer d’environ 31 à 55 % ces impacts selon leur nature.

ACV et écoconception : deux composantes en amont du recyclage

Dans bien des domaines, et notamment celui des équipements d’énergie renouvelable, l’analyse du cycle de vie (ACV) et l’écoconception sont devenues des approches incontournables, d’abord d’un point de vue économique, ensuite en matière environnementale. Le recyclage est lui-même un point crucial de l’ACV pour permettre le développement des technologies actuelles et futures. Ce recyclage doit être pensé dès la phase de conception des équipements.

Le recyclage des composants en fin de vie est en effet crucial, tant en termes de réduction des déchets que de valorisation des matériaux précieux notamment. Il permet par ailleurs de retarder l’épuisement des ressources minérales utilisées dans une bonne partie de nos équipements actuels, un épuisement qui conduit inévitablement à l’augmentation des coûts de fabrication, particulièrement dans un contexte géopolitique tendu.

Le recyclage n’est toutefois pas la seule approche disponible permettant la diminution des impacts évoqués, d’autant que ces derniers varient en fonction des installations. En effet, s’il convient de réduire les impacts et coûts qu’entraînent l’extraction et l’utilisation de certains matériaux, il ne faut pas négliger les potentiels impacts du recyclage, même s’ils sont moindres que ceux entraînés par des matériaux neufs. Ces conséquences peuvent être d’ordre écotoxique, voire mettre en péril la santé humaine, selon les matériaux utilisés. À l’heure actuelle, les méthodes employées – qui combinent chimique, physique et thermique – ne permettent pas la suppression totale de ces impacts.

La recherche d’équipements plus efficaces mais à faible impact environnemental est, ainsi, l’objet de plusieurs études. Cependant, les déchets électriques, en quantité toujours croissante, démontrent qu’un rendement élevé ne suffit plus à faire converger transition énergétique et transition environnementale. Dès lors, le recyclage constitue un atout des plus importants dans la lutte contre le réchauffement climatique ou encore les phénomènes toxicologiques consécutifs à l’extraction.

En la matière, l’analyse du cycle de vie permet d’évaluer les impacts environnementaux sur l’ensemble du cycle de vie d’un produit, de la fabrication à la fin de vie, permettant à terme le meilleur choix possible des technologies disponibles. Mais comment mener à bien cette ACV ?

Estimer l’ACV d’un équipement passe de plus en plus souvent par l’écoconception. Celle-ci permet de fiabiliser les données qualifiant les impacts tout en favorisant la recherche de processus sûrs. En outre, l’écoconception peut proposer des méthodologies de diagnostic et de réparabilité. C’est en s’appuyant sur cette écoconception qu’il est permis d’élaborer des programmes de recyclage pour les déchets, tout en offrant des perspectives en matière d’élimination ou de réutilisation. Enfin, l’écoconception est un facteur de l’économie circulaire, grâce à la réutilisation, à la réparation et au recyclage. Néanmoins, le domaine de l’écoconception en génie électrique est encore en développement et des efforts sont nécessaires pour améliorer les données d’impact, innover dans les procédés de fabrication et renforcer les programmes de recyclage.