La fabrication de panneaux solaires de nouvelle génération pourrait réduire les émissions mondiales de carbone jusqu’à 8,2 milliards de tonnes d’ici 2035, révèle une nouvelle étude internationale menée par des chercheurs des universités de Warwick, Northumbria, Birmingham et d’Oxford.
Les panneaux solaires, scientifiquement appelés photovoltaïques (PV), convertissent directement la lumière du soleil en électricité et sont au cœur de la décarbonation mondiale. Mais alors que les pays se précipitent pour déployer l’énergie solaire à l’échelle du térawatt, l’empreinte carbone de la fabrication de ces dispositifs est de plus en plus scrutée.
Dans le même temps, l’industrie passe rapidement de la conception standard actuelle, la cellule à émetteur passivé à l’arrière (PERC), à une architecture plus récente et plus efficace connue sous le nom de photovoltaïque à contacts passivés par oxyde tunnel (TOPCon). Jusqu’à présent, cependant, les implications environnementales complètes de cette transition n’ont pas été évaluées de manière exhaustive.
Dans de nouvelles recherches, publiées dans Nature Communications, l’équipe compare le cycle de vie complet de fabrication des deux technologies photovoltaïques pour déterminer si la technologie TOPCon plus récente peut réduire l’empreinte environnementale de la production solaire alors que le déploiement mondial s’accélère.
« La fabrication photovoltaïque à l’échelle du térawatt exige une attention accrue sur son empreinte environnementale complète », déclare le Dr Nicholas Grant, professeur associé à l’université de Warwick. « Notre article montre comment des améliorations ciblées dans toute la chaîne d’approvisionnement peuvent permettre une fabrication durable à l’échelle du térawatt, évitant vingt-cinq gigatonnes d’émissions de CO₂ liées à la fabrication si elles sont installées d’ici 2035, tout en soutenant un déploiement mondial rapide. »
En utilisant un modèle d’analyse du cycle de vie, l’équipe a constaté que la production des nouveaux panneaux TOPCon a des impacts environnementaux inférieurs dans quinze des seize catégories par rapport à la technologie PERC actuelle. Cela comprend une réduction de 6,5 % des émissions contribuant au changement climatique par unité de capacité électrique, la seule contrepartie étant une consommation accrue d’argent car elle épuise les minéraux critiques.
L’étude souligne également l’importance du lieu de fabrication pour l’industrie solaire future. Produire des photovoltaïques en utilisant une électricité à faible teneur en carbone – comme en Europe – réduit considérablement les émissions par rapport aux réseaux dépendants des combustibles fossiles.
La combinaison de l’adoption de la technologie TOPCon, des améliorations de fabrication et de la décarbonation du réseau pourrait réduire les émissions de la fabrication solaire jusqu’à 8,2 gigatonnes d’équivalent CO₂ d’ici 2035 — soit environ 14 % des émissions annuelles mondiales actuelles. De plus, les photovoltaïques installés entre 2023 et 2035 devraient éviter plus de 25 gigatonnes d’émissions de carbone en remplaçant l’électricité produite par les combustibles fossiles.
« L’énergie solaire photovoltaïque est une technologie critique qui peut être utilisée mondialement dès maintenant pour réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre et créer une sécurité énergétique », a affirmé le professeur Neil Beattie, auteur principal de l’université de Northumbria.
« Cela est particulièrement important alors que notre demande en électricité va exploser au cours de la prochaine décennie, portée par les applications dans les transports, le chauffage et l’infrastructure numérique pour l’IA. »
« Même en tenant compte des impacts de la fabrication, l’énergie solaire photovoltaïque reste l’une des technologies de production d’électricité les moins impactantes et les plus durables disponibles sur l’ensemble de son cycle de vie et nous devons nous concentrer sur son déploiement à grande échelle, dès maintenant. »
Article : Maximising environmental savings from silicon photovoltaics manufacturing to 2035 – Journal : Nature Communications – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
Source : Warwick U.
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