Comment produire du silicium de manière plus écologique ?

Le silicium est un élément essentiel pour de nombreuses technologies, notamment les panneaux solaires, les puces électroniques et les batteries. Il peut contribuer à la transition vers un avenir plus vert, mais sa production est très polluante. En effet, il faut chauffer du sable (dioxyde de silicium) à plus de 2000 degrés Celsius avec du charbon pour obtenir du silicium pur.

Ce procédé émet beaucoup de CO2 et consomme beaucoup d’énergie. Heureusement, des chercheurs et des entrepreneurs travaillent sur des solutions innovantes pour produire du silicium de manière plus écologique.

Un réacteur à plasma d’hydrogène pour réduire le charbon

Une start-up française, Green14, construit un nouveau réacteur pour produire du silicium vert. L’objectif est de fabriquer du silicium de manière innovante et respectueuse de l’environnement. Le four de la start-up utilisera un plasma d’hydrogène à 3000 degrés Celsius pour convertir le dioxyde de silicium en silicium pur.

Voici comment est fabriqué le silicium :

Ce procédé permettrait de réduire de 90 % la consommation de charbon et d’éviter l’émission de 18 tonnes de CO2 par tonne de silicium produite. Le réacteur devrait être opérationnel en 2024 et pourrait produire jusqu’à 10 000 tonnes de silicium par an.

De l’aluminium pour recycler les panneaux solaires

Les panneaux solaires ont une durée de vie d’environ 30 ans, ce qui pose le problème de leur recyclage. Le silicium présent dans les cellules solaires est difficile à réutiliser dans de nouvelles cellules, mais il peut être converti en matériaux utiles. Des chercheurs ont mis au point une méthode pour extraire le silicium des panneaux solaires usagés en utilisant de l’aluminium.

L’aluminium réagit avec le silicium et forme un alliage qui peut être utilisé pour fabriquer des pièces automobiles ou des cadres de vélo. Le procédé est rapide, peu coûteux et ne nécessite pas d’électricité. Il permet également de récupérer d’autres métaux présents dans les panneaux solaires, comme l’argent ou le cuivre.

Des pérovskites pour remplacer le silicium

Pour une alternative plus verte au silicium, des chercheurs se sont intéressés aux pérovskites, des cellules solaires à couche mince, peu coûteuses et flexibles, qui peuvent être produites avec une énergie minimale et pratiquement pas d’émissions de CO2. Les pérovskites ont un rendement élevé et peuvent être imprimées sur différents supports, comme du verre, du plastique ou du métal. Elles peuvent également être combinées avec des cellules solaires au silicium pour augmenter leur efficacité. Les pérovskites présentent toutefois des défis, comme leur stabilité, leur toxicité et leur recyclabilité. Des recherches sont en cours pour améliorer leurs performances et leur durabilité.

Le silicium est un matériau critique mais polluant, qui nécessite des solutions innovantes pour réduire son impact environnemental. Plusieurs pistes sont explorées, comme l’utilisation d’un plasma d’hydrogène, de l’aluminium ou des pérovskites. Ces technologies prometteuses pourraient rendre la production du silicium plus écologique et contribuer à la transition énergétique.