CIRCUSOL Les modèles de gestion circulaires pour la l'industrie de l'énergie solaire

L’exploitation de l’énergie solaire photovoltaïque (PV) progresse constamment; à l’échelle de l’Europe, elle couvre déjà 4% des besoins en électricité. Cette source d’énergie est certes écologique, mais il reste un sérieux point noir: un nombre grandissant de composants usés provenant d’installations solaires se retrouve aux ordures. Cette situation, qui porte atteinte à l’environnement et constitue un gaspillage de ressources, est à l’origine d’un problème économique et d’un déficit d’image de l’industrie solaire.

Objectifs

Dans le cadre des programmes de recherche «Horizon 2020» de l’Union européenne, le projet CIRCUSOL tente de répondre à la question suivante: Comment l’industrie des énergies solaires peut-elle améliorer l’efficacité de ses ressources afin de contribuer davantage à un avenir énergétique respectueux du climat? Ce projet réunit des entreprises du secteur de l’énergie ainsi que des centres académiques de Belgique, de France, d’Allemagne, de Lituanie, d’Espagne, de Suisse et de Suède.

L’objectif principal de CIRCUSOL est d’apporter à l’industrie solaire des solutions fondées sur le principe d’économie circulaire. Ce modèle économique implique que le propriétaire d’un produit génère son chiffre d’affaires avec les performances ou les fonctionnalités accomplies par son produit tout au long de son cycle de vie. Son rôle ne se limite donc pas à la production et la vente du produit, mais à sa gestion de la chaine de production au recyclage. Il a dès lors tout intérêt à prolonger la durée de vie du produit et à faciliter la réutilisation des matières premières.

Procédure

Afin de promouvoir des modèles durables d’économie circulaire, les partenaires européens du projet CIRCUSOL entendent s’attaquer au problème sous divers angles. Il s’agit notamment de développer des modules PV plus simples à réparer et à recycler que les éléments actuellement disponibles sur le marché. L’identification de nouvelles approches dans le stockage d’énergie – par exemple l’amélioration des technologies de restauration de batteries défectueuses – fait également partie des axes de recherche. Les chercheurs voient, en particulier, un potentiel considérable d’utilisation plus efficace des ressources s’agissant des batteries usagées des véhicules électriques.

La BFH est impliquée dans divers aspects du projet CIRCUSOL. Elle met au point des bases de données, réalise des analyses d’écosystèmes et participe à des projets pilotes menés par les Forces motrices bernoises (BKW) dans le canton de Berne. Les étudiants tirent eux aussi parti de CIRCUSOL en consacrant des travaux à des facettes spécifiques de ce projet.

Perspective

Sur la base des connaissances acquises dans le cadre du projet, les partenaires de CIRCUSOL ont élaboré des recommandations et des stratégies susceptibles de favoriser l’établissement de modèles commerciaux circulaires pour le secteur de l’énergie solaire. Il s’agit notamment de réduire les défauts prématurés dus à la maintenance, d’adapter la conception des modules photovoltaïques afin de faciliter la récupération des matières premières et de développer des méthodes permettant de collecter et de partager facilement les données.

Résultats

Pour simplifier l’échange d’informations dans la branche de l’énergie solaire et rendre les chaines de création de valeur plus efficaces et durables, les équipes de recherche de la BFH ont développé le prototype d’une base de données. Grâce à celle-ci, les parties prenantes de la filière pourront à l’avenir retrouver les modules photovoltaïques et obtenir rapidement et facilement des informations sur leur état physique et leur potentiel de circularité. Les modules photovoltaïques sont enregistrés au début de la filière et font l’objet d’un suivi permettant d’obtenir des informations sur leur état à la fin de leur première utilisation. Le prototype de cette base de données sera développé dans une prochaine étape, puis sera mis à la disposition des parties prenantes du secteur de l’énergie solaire. Un projet de suivi suisse est en cours de planification.

Néanmoins, le développement et la mise en œuvre d’un modèle d’affaires circulaire dans le secteur de l’énergie solaire ne repose pas uniquement sur des informations relatives à l’état des produits. Des facteurs aussi nombreux que variés doivent être pris en compte : ils sont d’ordre technique, financier, environnemental, règlementaire et liés au marché. L’équipe de recherche de la BFH simule l’interaction de ces paramètres dans un modèle de dynamique des systèmes afin de mieux comprendre leurs interactions complexes. D’après les modélisations, la hausse des prix de l’électricité constitue le principal moteur de la demande croissante de systèmes photovoltaïques. Toutefois, en raison de la baisse des prix des installations, la part de marché de la production d’énergie photovoltaïque augmentera même si les prix de l’électricité restent constants, prévoit le modèle. Les simulations montrent également que les modules PV réutilisés ont actuellement du mal à s’imposer, car une deuxième utilisation n’est intéressante que si les couts de production d’électricité sont inférieurs ou tout au plus identiques à ceux des nouveaux modules PV. Or, ce n’est pas le cas pour le moment.