Les panneaux solaires, énergie propre du futur ou bombe à retardement pour le climat ? La question mérite d’être posée ! Mais avant de tirer trop vite des conclusions hâtives, prenons le temps ensemble d’y voir plus clair. Décryptons le fameux « bilan carbone » de ces panneaux photovoltaïques qui fleurissent de plus en plus sur nos toits. Quel impact concret ont-ils sur l’environnement ? Sont-ils vraiment cette solution miracle écologique qu’on nous vend avec l’énergie renouvelable ? Attrapons notre calculette, enfilons notre blouse de chercheur et abordons le vif du sujet !
Sommaire de l'article
I. Qu’entend-on par « bilan carbone des panneaux solaires » ?
Le bilan carbone d’un module photovoltaïque, aussi appelé « l’empreinte carbone », permet tout simplement d’évaluer la quantité totale de gaz à effet de serre, notamment le fameux dioxyde de carbone (CO2), émis par un procédé, un produit ou un service, pendant toute sa durée de vie.
Réaliser le bilan carbone d’un panneau solaire revient à comptabiliser les émissions de CO2 générées à chaque étape de son existence : de l’extraction de ses composants jusqu’à son recyclage final, en passant par sa fabrication, son transport, son installation et son utilisation chez les particuliers.
On additionne ainsi la pollution causée directement ou indirectement à toutes les phases du cycle de vie pour obtenir une vision globale de l’impact du panneau sur le climat. C’est ce qu’on appelle l’« analyse du cycle de vie » (ACV). Concrètement, pour calculer l’empreinte carbone du photovoltaïque en France, il faudrait réaliser le bilan carbone de chaque panneau importé ou produit et installé sur une toiture : compliqué !
Alors, quel intérêt ? Pouvoir comparer différentes solutions énergétiques entre elles sur une base scientifique commune. Maintenant, parlons chiffres !
L’équivalent CO2
Pour mesurer l’impact carbone d’un produit, on utilise généralement l’équivalent CO2 ou équivalent carbone. De quoi s’agit-il ?
Cet indicateur permet de ramener l’effet de tous les gaz à effet de serre à celui du dioxyde de carbone. On obtient ainsi un résultat en kilogrammes ou tonnes équivalent CO2, noté « eqCO2 ».
Cette mesure unique rend plus facile la comparaison entre différents bilans carbone. Par exemple, 1 kg de méthane a un pouvoir de réchauffement global 28 fois supérieur à 1 kg de CO2 sur 100 ans. En utilisant l’équivalent CO2, on va donc comptabiliser 1 kg de méthane comme 28 kg eqCO2. C’est nettement plus parlant !
En pratique, pour notre panneau solaire, on va additionner toutes les émissions directes et indirectes sur l’ensemble de son cycle de vie puis les convertir en kg eqCO2. Ce sera la référence pour évaluer son impact carbone.
À titre indicatif, sachez qu’un Français émet en moyenne l’équivalent de 9.2 tonnes de CO2 par an (chiffres 2022). Un aller-retour Paris-New York en avion correspond environ à 1 tonne eqCO2. Voilà qui vous permet de mieux interpréter les chiffres des bilans carbone !
II. Quel est le vrai impact des panneaux photovoltaïques sur l’environnement ?
Maintenant qu’on maîtrise le concept de bilan carbone, il est temps de répondre à LA grande question : les panneaux solaires sont-ils si verts qu’on le prétend ?
Selon l’ADEME, référence en matière environnementale, le bilan carbone moyen d’un panneau photovoltaïque installé en Europe est de l’ordre de 25,2 gCO2eq/kWh en 2022 en ce qui concerne le mix énergétique français, tandis qu’il sera de 32,3 gCO2eq/kWh pour un mix énergétique issu de la filière photovoltaïque européenne. Nous ne nous en sortons pas si mal avec l’énergie solaire !
Pour donner plus de sens à ce résultat, comparons à la même échelle de temps la production d’électricité de 1kWh avec une centrale à charbon qui émettrait environ 1000 g eqCO2. Idem, avec une centrale à gaz, on monte à 450 g eqCO2. Avec le nucléaire, on descend à 6 g. Vous constatez que le photovoltaïque s’en sort bien face aux énergies fossiles !
Certes, des émissions sont causées tout au long de sa vie, principalement lors de sa conception. Mais grâce à l’électricité verte qu’il produira durant des décennies, un panneau solaire permet d’éviter bien plus d’émissions qu’il n’en génère ! Sur la durée, le bilan carbone global est donc très positif. Mieux encore, le panneau solaire rembourse sa dette carbone quand il devient actif, puis est recyclé à 95% pour permettre à nouveau une production propre. Cela explique pourquoi la filière de recyclage des panneaux solaires s’est rapidement constituée en France.
Pour en savoir plus sur le coût d’une installation solaire, vous pouvez accéder à notre simulateur.
Analyse du cycle de vie d’un panneau solaire
Intéressons-nous maintenant aux différentes étapes de la vie d’un panneau pour décortiquer où se niche l’impact carbone.
L’extraction des matières premières
Tout commence par l’extraction des matières premières nécessaires à la fabrication des panneaux (silicium, verre, aluminium, polymères…). Cette étape génère des émissions liées à l’utilisation de machines et de processus énergivores dans les mines et centres d’extraction, en particulier si ces matières premières proviennent de Chine, où l’énergie est très carbonée.
La fabrication
Vient ensuite la production des cellules photovoltaïques, leur assemblage au sein de la structure du panneau, puis l’intégration dans le cadre aluminium. Là encore, ce sont des procédés industriels qui consomment beaucoup d’électricité et peuvent recourir à des produits chimiques émetteurs de CO2.
Le transport, l’installation et l’utilisation
Une fois le panneau fabriqué, il faut l’acheminer par camions et bateaux jusqu’à son lieu d’installation, puis le fixer sur le toit à l’aide d’un cadre métallique. Là aussi il y a des émissions liées au transport et à la logistique.
S’ensuit alors une longue phase d’utilisation de plusieurs décennies chez le particulier où le panneau produira de l’électricité verte en compensant largement ses impacts initiaux.
Fin de vie : les panneaux sont recyclables !
Lorsque sa durée de vie se termine après quelques décennies (30 à 40 ans), un panneau solaire peut être démonté et acheminé vers des filières de recyclage pour réutiliser un maximum de composants.
Sachez qu’à ce jour, 95% d’un panneau est recyclable ! Le verre, qui représente 80% de la masse, peut être refondu à l’infini pour produire du nouveau verre photovoltaïque. Idem pour l’aluminium du cadre. Le silicium peut lui être réutilisé jusqu’à 4 fois après raffinage. Même chose pour les connexions en cuivre et en argent.
Alors certes, recycler ces panneaux solaires n’est pas neutre en carbone. Néanmoins, réutiliser toutes ces matières déjà produites reste bien moins énergivore que d’extraire et transporter de nouvelles ressources vierges.
III. Vers des panneaux « bas carbone »
Grâce aux efforts de recherche et développement, les constructeurs parviennent à améliorer sans cesse les procédés de fabrication des panneaux solaires pour réduire leur empreinte carbone. L’impact moyen a été divisé par près de 4 en 10 ans !
Premier levier d’optimisation : la quantité de matériaux utilisés, notamment de silicium et d’argent, ainsi que les processus de purification qui sont de plus en plus efficients. Résultat : des économies sensibles sur toute la chaîne.
La durée de vie des panneaux est aussi en hausse constante, dépassant les 30 ans. La nouvelle génération pourrait même avoisiner les 40 ans ! Cela optimise le bilan carbone global à l’usage.
Enfin, plus les panneaux produisent d’électricité verte, mieux c’est. À puissance égale, les nouvelles générations d’aujourd’hui compensent davantage d’émissions fossiles que leurs aïeux. De fait, leur impact positif à long terme sur l’environnement est amplifié.
Tous ces éléments concourent à abaisser encore le bilan carbone des panneaux solaires. Les prochaines générations de panneaux solaires dits « bas carbone » devraient atteindre 20 à 30 g d’eqCO2.
IV. Conclusion
Au terme de notre enquête fouillée, le verdict est sans appel : les panneaux solaires affichent un impact environnemental très positif sur le long terme, malgré quelques émissions incompressibles lors des étapes de fabrication et de transport.
Grâce aux progrès techniques constants, les constructeurs parviennent même à réduire de plus en plus l’empreinte carbone de cette électricité verte. Le photovoltaïque s’inscrit donc pleinement dans une transition bas carbone nécessaire à la lutte contre le réchauffement climatique et l’émission de gaz.
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Tout le monde y gagne ! Alors, à vos panneaux !
