Essentiel pour la transition écologique et le développement technologique, le recyclage des batteries pour le solaire photovoltaïque est en plein essor et doit répondre à des défis majeurs. Afin de répondre aux objectifs de la réglementation européenne, d’ici 2030, de nouvelles techniques de recyclage voient le jour, avec un modèle axé sur l’économie circulaire et la diversification des points de collecte. Retrouvez toutes les informations indispensables sur le sujet du recyclage des batteries solaires, pour mieux les utiliser, mieux les recycler et favoriser la seconde vie.
En bref
- Les batteries solaires (lithium-ion et plomb) contiennent des matériaux polluants qui nécessitent un recyclage obligatoire.
- Taux de recyclage actuel : 70 % pour les batteries lithium-ion, jusqu’à 95 % pour les batteries au plomb.
- Points de collecte disponibles : déchetteries, distributeurs, programmes fabricants (gratuits).
- Ne jamais jeter une batterie solaire à la poubelle : danger environnemental et amende possible.
Pourquoi recycler les batteries solaires est indispensable
Composition et dangerosité des batteries solaires
La composition des batteries solaires varie selon qu’elles soient au plomb ou au lithium-ion, ce qui a un impact dans le processus de recyclage. Voici leur composition :
- batterie lithium-ion : cathode composée de lithium (2 %), de cobalt et de nickel (parfois aussi de manganèse et de fer phosphate), anode en graphite, électrolyte (sel de lithium), feuilles de cuivre ou d’aluminium, polypropylène, boîtier en métal ou en plastique ;
- batterie au plomb : plaques de plomb, acide sulfurique (électrolyte), plastique (souvent du polypropylène).
En cas d’abandon sauvage, les batteries solaires sont donc toxiques pour l’environnement et la santé humaine. Ce sont des ressources stratégiques et rares à préserver.
Voici les principaux impacts environnementaux d’une batterie solaire non-recyclée :
- contamination des sols et des nappes phréatiques par les métaux lourds ;
- risque d’incendie dans des décharges classiques ;
- gaspillage de matières premières valorisables ;
- pollution nécessaire pour la production d’une nouvelle batterie évitée grâce au recyclage.
Le cadre légal et l’éco-participation
Depuis la directive européenne 2006/66/CE, le recyclage des batteries solaires est une obligation légale. Aujourd’hui, la réglementation de référence est le règlement (UE) 2023/1542 relatif aux déchets de batteries, qui couvre tout leur cycle de vie.
De plus, une éco-participation est incluse dans le prix d’achat d’une batterie solaire (entre 5 et 20 € selon la technologie). Elle finance la collecte, le transport et le traitement de fin de vie des produits. Ainsi, l’utilisateur final peut déposer gratuitement sa batterie usagée.
En France, le recyclage est organisé autour des filières REP (Responsabilité Élargie du Producteur). Elles sont obligatoires et encadrées par la loi AGEC de 2020.
À NOTER
Des amendes jusqu’à 1 500 € peuvent être appliquées en cas de jet sauvage.
Les différents types de batteries solaires et leur recyclabilité
Batteries lithium-ion : 70 % de taux de recyclage
Le processus de recyclage d’une batterie lithium-ion est complexe et énergivore à cause des différents matériaux et des risques pour la sécurité. Cela concerne les technologies Li-ion et LiFePO4 (lithium-fer-phosphate).
Leur durée de vie varie entre 8 et 16 ans. Elles conservent environ 80 % de leurs capacités après 10 ans d’utilisation. C’est la technologie de batterie solaire la plus perfectionnée.
Bien que le recyclage soit complexe, il est aujourd’hui maîtrisé : l’objectif consiste à récupérer le lithium, le cobalt et le nickel. Pour ce faire, il existe deux méthodes : la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie (par Umicore ou Veolia).
Si 70 % d’une batterie lithium peut être recyclé en 2025, l’objectif est d’atteindre 95 % d’ici 2030 (selon la réglementation UE).
Batteries au plomb-acide : jusqu’à 95 % recyclables
Les batteries au plomb regroupent plusieurs technologies : plomb ouvert, AGM et GEL. La durée de vie de ces batteries solaires varie entre 5 et 8 ans, selon la technologie et son usage.
Elles ont un excellent taux de recyclage, jusqu’à 95 %, car le plomb est facile à fondre et à réutiliser, et l’acide sulfurique peut être neutralisé ou revalorisé. Le plomb recyclé est moins coûteux qu’une extraction minière.
C’est un processus mature et industrialisé depuis plusieurs décennies, mais ce type de batteries est de moins en moins utilisé du fait de ses moins bonnes performances pour le stockage d’énergie des panneaux photovoltaïques, comparées à une batterie LiFePO4, par exemple.
À NOTER
Les batteries à flux (vanadium), sodium-ion et zinc-air représentent des alternatives prometteuses avec une recyclabilité très élevée, mais elles restent encore marginales sur le marché résidentiel.
Comment fonctionne le recyclage des batteries solaires ?
Collecte, tri et démantèlement initial
C’est un processus rigoureux géré par la filière REP (Responsabilité Élargie du Producteur) qui vise à garantir la sécurité et la récupération maximale des matériaux.
Voici les principales étapes :
- transport vers des centres spécialisés et agréés pour le recyclage des batteries ;
- tri par technologie (lithium, plomb, nickel-cadmium) ;
- démantèlement des boîtiers et séparation des composants électroniques (11 % de plastique, 4 % électronique) ;
- préparation du produit pour l’étape de valorisation spécifique.
À NOTER
La décharge doit être sécurisée pour éviter les courts-circuits et réduire le risque d’incendies.
Recyclage des batteries lithium-ion
Le recyclage d’une batterie lithium-ion peut être réalisé à l’aide de deux méthodes :
- la pyrométallurgie : la fusion à haute température (four Umicore à Hoboken) permet de récupérer 95 % du cobalt, du nickel et du cuivre (alliage métallique qui est affiné par la suite) par processus thermique, où le lithium est concentré dans les scories comme “minéral artificiel” ;
- l’hydrométallurgie : la dissolution chimique (après un pré-traitement physique) pour extraire les métaux est un procédé moins énergivore et qui offre une meilleure séparation des métaux.
Au cours de cette opération, la valorisation des matières premières ou secondaires de qualité équivalente au neuf permet la fabrication de nouveaux matériaux cathodiques.
Recyclage des batteries au plomb
Après la collecte et le transport, ces batteries sont broyées à l’aide d’un concasseur ou d’un broyeur industriel pour séparer le plomb, le plastique et l’acide sulfurique (en évitant la dispersion de la poussière de plomb).
Ensuite, chaque composant subit un traitement spécifique :
- le plomb est fondu dans un four à haute température pour une réutilisation directe (récupéré à 95 %) ;
- l’acide sulfurique est neutralisé, puis purifié en sulfate de sodium (peut être utilisé comme engrais) ;
- le plastique est lavé, séché puis fondu pour créer de nouveaux boîtiers de batteries (ou d’autres produits en plastique).
C’est une économie circulaire parfaite, de la batterie usagée à la batterie neuve !
Où déposer une batterie solaire usagée ?
Déchetteries et points de collecte publics
En tant que déchet dangereux, une batterie solaire usagée ne peut pas être déposée n’importe où.
Il est possible de déposer dans un point de collecte une batterie solaire, présent dans toutes les communes françaises. L’accès est gratuit pour un particulier avec une batterie solaire. Vous n’avez aucuns frais à payer lors du dépôt.
Des bacs dédiés aux batteries sont présents et peuvent être divisés selon les technologies.
Ces produits sont pris en charge par des éco-organismes agréés, comme Screlec et Corepile.
Distributeurs et magasins spécialisés (reprise 1 pour 1)
Les distributeurs et magasins spécialisés (solaire et électricité) vous proposent la reprise gratuite de votre batterie usagée pour l’achat d’un nouveau produit. C’est une obligation légale (principe du 1 pour 1 ou du 1 pour 0 en cas d’éco-participation à l’achat).
De plus, certains magasins ou distributeurs disposent de points de collecte pour les batteries industrielles, dont celles utilisées pour le stockage de l’énergie solaire. Vérifiez dans les enseignes telles que Leroy Merlin, Castorama et Brico Dépôt.
Dans certains points, il n’y a pas d’obligation d’achat pour le dépôt ! Le transport vers les centres de recyclage est inclus.
Programmes fabricants et éco-organismes (Soren)
Certains fabricants, comme Solarwatt, Huawei, Tesla ou LG proposent une solution de reprise des batteries. Vous pouvez aussi retourner votre équipement au fabricant, sous garantie, en cas de dysfonctionnement. Un service d’enlèvement à domicile est possible, selon le fabricant.
Soren est un éco-organisme agréé qui collecte les équipements solaires en France. Il s’occupe de la reprise des panneaux photovoltaïques et des batteries des installations solaires. Son réseau comporte plus de 200 points de collecte dans l’hexagone. L’enlèvement est gratuit à partir de 40 équipements (pour les professionnels).
Par ailleurs, si vous faites appel à un installateur RGE (Reconnu garant de l’environnement), il peut récupérer votre ancienne batterie lors de son remplacement.
Quand remplacer votre batterie solaire ?
Il est temps de remplacer votre batterie photovoltaïque lorsqu’elle montre des signes de fin de vie ou en cas de dysfonctionnement.
Perte de capacité et autonomie réduite
Certains signes indiquent une perte au niveau des performances et de l’efficacité :
- elle ne tient plus la charge comme avant (<50 % de sa capacité initiale) ;
- le cycle de charge/décharge est raccourcit significativement ;
- elle n’est plus capable d’alimenter la maison pendant les heures creuses ;
- le monitoring indique State of Health (SOH) <70 %.
Dysfonctionnements et signes physiques
Certains dysfonctionnements nécessitent de changer votre équipement, par exemple :
- le gonflement ou la déformation du boîtier (danger imminent) ;
- des fuites d’électrolyte visibles ou des odeurs anormales ;
- une surchauffe anormale pendant le cycle de charge/décharge ;
- des messages d’erreurs persistants BMS (Battery Management System).
Fin de la garantie et durée de vie de la batterie solaire
Si vous arrivez à la fin de la durée de vie de votre batterie solaire, il est temps de la changer pour profiter d’un appareil performant et à la pointe de la technologie.
La longévité des batteries varie en fonction de la technologie :
- entre 8 et 10 ans pour le lithium-ion, soit 6 000 à 10 000 cycles ;
- entre 5 et 8 ans pour le plomb-acide, soit 600 à 1 500 cycles.
Même si votre matériel fonctionne encore, la perte de capacité et de rendement peut être significative.
Conseil Mon Kit Solaire
Un remplacement préventif est recommandé avant la panne totale, c’est plus prudent !
Seconde vie des batteries avant recyclage
Une batterie peut être réutilisée (seconde vie batterie solaire) avant d’être recyclée. On parle de reconditionnement et de réutilisation stationnaire.
Reconditionnement de batterie lithium-ion
Le reconditionnement d’une batterie de panneau solaire au lithium-ion, par exemple, passe par le remplacement des cellules lithium défectueuses par des cellules saines.
Des tests diagnostic de sa capacité résiduelle sont effectués sur des modules individuels. La batterie peut être reconditionnée si sa capacité est supérieure à 70 % et si sa structure est intacte. Cela permet de prolonger sa vie de 3 à 5 ans, selon son état initial.
Réutilisation stationnaire (second life)
Les batteries VE (véhicules électriques) usagées, avec une capacité de 70 à 80 %, peuvent être réutilisées pour le stockage solaire.
Pour la production solaire, l’usage est moins exigeant que pour une automobile, ce qui prolonge sa durée de vie et permet de profiter d’un coût moins élevé (inférieur à 50 % du prix d’une batterie neuve).
Des startups se sont spécialisées dans ce secteur, comme BeePlanet ou Sirea en France.
Limites et précautions de seconde vie
Le reconditionnement et le réemploi d’une batterie pour une installation photovoltaïque nécessite une expertise technique et un assemblage BMS adapté.
C’est une solution durable intéressante pour son faible coût et la réutilisation d’un produit encore performant, mais les garanties sont réduites, voire inexistantes.
De plus, la compatibilité avec les onduleurs n’est pas toujours assurée. Il faut bien vérifier ce point ou faire appel à un installateur RGE.
À NOTER
Le recyclage de la batterie photovoltaïque reste inévitable après sa seconde vie.
Innovations et avenir du recyclage des batteries solaires
Le recyclage et le réemploi des batteries est un secteur en plein essor. De nouvelles technologies et des solutions innovantes voient le jour ou sont en cours de développement afin de favoriser l’économie circulaire.
Nouvelles technologies de recyclage
Le recyclage direct (Direct recycling), par exemple, cherche à réutiliser les matériaux cathodiques sans fusion, afin de préserver leur structure. L’hydrométallurgie avancée est aussi en cours de développement pour améliorer ce procédé de recyclage.
Grâce au chauffage ultra-rapide du Flash Joule Heating, 98 % des matériaux d’une batterie peuvent être récupérés.
Des procédés biologiques, comme l’utilisation de bactéries pour extraire les métaux (bio-hydrométallurgie), sont des solutions innovantes.
À NOTER
l’Objectif UE 2030 est de recycler jusqu’à 95 % des batteries au lithium.
Éco-conception des batteries pour faciliter le recyclage
Cette approche vise à intégrer la préoccupation environnementale et de recyclabilité dès la phase de conception du produit.
Par exemple, les batteries modulaires Solarwatt possèdent des cellules remplaçables individuellement, ce qui permet de démonter et de remplacer rapidement les cellules défectueuses sans jeter l’ensemble.
Un autre objectif est la réduction du cobalt (batterie LFP sans cobalt ni nickel) pour produire des batteries moins toxiques et pour un recyclage simplifié.
Également, la standardisation des formats et des chimies est prévue pour le développement et la massification du recyclage.
Enfin, les passeports pour les batteries numériques permettent la traçabilité complète des composants (réglementation européenne pour les batteries industrielles de plus de 2 kWh, y compris le stockage solaire).
Vers une économie circulaire du stockage solaire
Le marché du stockage solaire est en train de passer d’un modèle linéaire (extraire, fabriquer, utiliser, jeter) à un modèle d’économie circulaire (produire, utiliser, recycler).
L’objectif est d’atteindre 100 % de matières recyclées dans les nouvelles batteries (pour 2035), grâce aux usines de recyclage européennes (France, Allemagne, Belgique). Ceci permettrait, en outre, une indépendance géopolitique, notamment face à la Chine qui est le premier exportateur de matières premières.
Le recyclage d’une batterie photovoltaïque, comparé à son extraction, réduit son empreinte carbone de 60 %. Il permet aussi la valorisation économique des matières premières qui, lorsqu’elles sont récupérées, peuvent être vendues (par exemple, le cobalt, qui coûte 30 €/kg ou le lithium, environ 20 €/kg).
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