Le silicium, un matériau critique pour le solaire PV ?

Lu ou entendu

[Au sujet du recyclage des panneaux photovoltaïques] “Si le verre et l’aluminium sont recyclables, ce n’est pour l’instant pas le cas des métaux et des matériaux polymères. (…) Problème : certains de ces métaux – dont le silicium métal – font partie des matériaux critiques, et le risque pour l’industrie d’être confrontée à des difficultés d’approvisionnement est réel”. Lu dans [1]

En réalité

Attention aux mauvaises interprétations : le silicium n’est pas un matériau rare. En revanche, le silicium métallurgique peut être considéré comme critique car il est produit par peu d’acteurs à l’échelle mondiale (voir Fiche n°18).

Pour aller plus loin

Le silicium est un matériau extrêmement abondant dans la nature, mais dont les méthodes de raffinage actuelles nécessitent d’exploiter des gisements très purs (principalement de quartz). Il n’existe pas à ce jour d’estimation fiable des stocks actuellement exploitables, mais aucune limitation n’a été identifiée d’après le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM). Notons également que les capacités de raffinage du silicium ne sont pas limitées aujourd’hui, puisqu’elles sont environ 2 fois plus importantes que la production mondiale annuelle. Si le silicium métallurgique est décrit comme critique, c’est parce que la Chine détient près de 70 % de la production mondiale, ce qui peut être perçu comme une menace pour certains marchés [2].


En outre, l’immense majorité des panneaux PV (la technologie silicium) n’utilise pas de “terres rares”, ni même de matériaux rares, comme vu dans la Fiche n°17. Le problème de l’industrie du PV est donc bien l’utilisation de matériaux critiques, dont l’utilisation industrielle est sous tension, comme l’argent ou le silicium métallurgique, mais qui restent disponibles en larges quantités. De nombreuses pistes sont poursuivies par l’industrie du PV pour réduire sa dépendance aux matériaux critiques, comme le remplacement de l’argent par d’autres métaux. A ce jour, le recyclage ne permet pas de produire des volumes significatifs de matière première économiquement viables (voir Fiche n°15).


La confusion entre matériaux rares et critiques reste néanmoins courante, par exemple dans “La guerre des métaux rares”, livre à succès de Guillaume Pitron paru en janvier 2018, qui écrit “Or les métaux rares permettent précisément de produire une électricité propre : ils (…) transforment les rayons du soleil en courant par le biais des panneaux photovoltaïques.” [3]. Une note de bas de page viendra néanmoins rectifier le propos dans l’édition de poche parue en octobre 2019 en précisant “C’est plus particulièrement le cas pour les panneaux solaires fabriqués à partir de CIGS (cuivre, indium, gallium et sélénium).” [4]

On retiendra que le développement du solaire photovoltaïque n’est pas contraint à court terme par l’approvisionnement de matériaux rares, bien que des aménagements technologiques soient nécessaires pour continuer d’augmenter la production à moyen et long terme.

Sources

  1. Sciences et Vie N° 1253, Février 2022. Dossier “Déchets énergétiques. L’autre péril écologique”.
  2. “Silicium, un élément abondant, un affinage stratégique”, Le portail français des ressources minérales.
  3. “La guerre des métaux rares. La face cachée de la transition énergétique et numérique.” Guillaume Pitron, édition Les liens qui libèrent, 296 pages, date de parution : 10/01/2018.
  4. Cf. [3], édition de poche, 310 pages, date de parution : 09/10/2019.