Éoliennes : quel avenir pour les pales ?

La filière éolienne fait face à un tour­nant majeur. Le parc est vieillis­sant : au Dane­mark, 50 % des éoliennes ont plus de 15 ans, 40 % en Alle­magne¹. Si les éoliennes sont conçues pour une durée de vie d’environ 20 ans, l’âge du renou­vel­le­ment varie en Europe de 9 à 27 ans. En France, seule une petite part (moins de 5 %) de la capa­ci­té ins­tal­lée dépasse 15 ans, et l’Ademe sou­ligne que les renou­vel­le­ments pour­raient avoir lieu majo­ri­tai­re­ment entre 15 et 20 ans. Ces pro­chaines années, le poten­tiel de renou­vel­le­ment va même s’accélérer en Europe : il pour­rait pas­ser de 3 GW par an en 2020 à plus de 6 GW en 2030 d’après Win­deu­rope².

Une ques­tion se pose alors : com­ment gérer les déchets issus du déman­tè­le­ment des parcs éoliens ? Les éoliennes sont com­po­sées à 90 % de béton (840 tonnes en moyenne) et d’acier (246 t) selon la DREAL Grand Est³. Ces maté­riaux sont faci­le­ment recy­clables et béné­fi­cient de filières aux débou­chés impor­tants. Les autres maté­riaux comme la fonte, le fer et le cuivre sont eux aus­si recy­clés. Le mar­ché de l’occasion est éga­le­ment déve­lop­pé et compte de grands acteurs euro­péens. « Plus de 90 % de la masse d’une éolienne peut déjà être recy­clée en France, ces mar­chés sont bien struc­tu­rés et pour­ront absor­ber des volumes plus impor­tants. », pré­cise Aman­dine Volard, ingé­nieure en éner­gies renou­ve­lables à l’Ademe.

Plus de 90 % de la masse d’une éolienne peut déjà être recy­clée en France. 

Seules les pales posent pro­blème aujourd’hui. Elles sont en effet consti­tuées d’un maté­riau com­po­site : un mélange de matrice poly­mère (résine époxy, poly­uré­thane ou encore poly­es­ter) et de fibres de ren­for­ce­ment (majo­ri­tai­re­ment du verre ou du car­bone pour les éoliennes en mer). L’idéal ? Récu­pé­rer cha­cun des maté­riaux pour les réuti­li­ser. Néan­moins, « il est très com­pli­qué de sépa­rer la matrice et les fibres de ren­for­ce­ment. », explique Céline Lar­geau, chef du pro­jet Zebra à l’IRT Jules Verne. Plu­sieurs voies de sépa­ra­tion existent : la pyro­lyse (voie ther­mique), la sol­vo­lyse (voie chi­mique), la gazéi­fi­ca­tion ou encore le broyage. 

Ces pro­cé­dés per­mettent de récu­pé­rer les fibres et/ou la matrice, pour­tant, aucune filière de recy­clage effi­cace n’est en place aujourd’hui⁴. Cer­tains pro­cé­dés sont matures et uti­li­sés à l’échelle indus­trielle, comme la pyro­lyse et le broyage, mais ceux-ci dégradent for­te­ment les pro­prié­tés méca­niques des fibres de verre. Les fibres ain­si récu­pé­rées sont plus chères et de moins bonne qua­li­té que des fibres non recy­clées, et la filière n’est pas éco­no­mi­que­ment viable. La sol­vo­lyse per­met quant à elle de récu­pé­rer des fibres de verre intactes ain­si qu’une résine réutilisable.

10 000 à 15 000 tonnes de com­po­sites issus du sec­teur éolien seront à trai­ter chaque année à par­tir de 2028 en France.

Mais le pro­cé­dé manque d’efficacité, néces­site de grandes quan­ti­tés de res­sources – sol­vant, eau, éner­gie – et n’a pas atteint un stade de matu­ri­té suf­fi­sant. Résul­tat : à ce jour, seule l’incinération des pales en cimen­te­rie est déve­lop­pée, par exemple en Alle­magne où le renou­vel­le­ment des parcs éoliens est déjà impor­tant⁵. Le com­po­site y est uti­li­sé comme com­bus­tible et les rési­dus sont incor­po­rés au clin­cker, un consti­tuant du ciment. « Nous esti­mons que 10 000 à 15 000 tonnes de com­po­sites issus du sec­teur éolien seront à trai­ter chaque année à par­tir de 2028 en France⁶, détaille Aman­dine Volard. Or la filière des cimen­te­ries est déjà sol­li­ci­tée par d’autres sec­teurs que celui de l’éolien et ne pour­ra pas trai­ter seule de telles quan­ti­tés. »

Pous­sée par de nom­breux fac­teurs (voir l’encadré), la filière déve­loppe de nou­velles voies de valo­ri­sa­tion des anciennes pales. Cer­tains pro­cé­dés de sépa­ra­tion encore peu matures – la sol­vo­lyse, la gazéi­fi­ca­tion ou la frag­men­ta­tion à haute ten­sion – font l’objet de démons­tra­teurs. Les pro­cé­dés matures comme la pyro­lyse sont amé­lio­rés dans le but d’obtenir des fibres en sor­tie aux pro­prié­tés inté­res­santes. Le pro­jet R3FIBER⁷, por­té par la socié­té Bcir­cu­lar, per­met par exemple d’intégrer les fibres recy­clées à du ciment com­mer­cia­li­sé pour en amé­lio­rer les per­for­mances. D’autres ini­tia­tives portent sur la chaîne de valeur. « L’un des objec­tifs de notre pro­jet Zebra est d’identifier de nou­velles filières qui pour­raient uti­li­ser les fibres issues des éoliennes, explique Céline Lar­geau. L’automobile est par exemple un sec­teur pri­vi­lé­gié. » Autre pos­si­bi­li­té : le réem­ploi. Dans son ana­lyse⁸, le cabi­net Bax & Com­pa­ny pointe : « Pour le moment, le recy­clage a la plus grande atten­tion même s’il ne s’agit pas de la stra­té­gie de ges­tion des déchets la plus sou­hai­table. » Les auteurs sou­lignent en effet la pos­si­bi­li­té de réuti­li­ser direc­te­ment les pales par exemple pour les façades de bâtiments. 

Der­nier levier d’action : la mise au point de pales inno­vantes entiè­re­ment recy­clables. Le zéro déchet s’est invi­té à la table des construc­teurs qui visent cet objec­tif d’ici 2040⁹. Sie­mens Game­sa com­mer­cia­lise déjà depuis 2021 la pre­mière pale d’éolienne entiè­re­ment recy­clable, la Recy­cla­ble­Blade. Com­po­sée d’une nou­velle résine et de fibre de verre, le maté­riau com­po­site peut être sépa­ré en fin de vie par voie chi­mique. En France, le pro­jet ZEBRA pilo­té par l’IRT Jules Verne mise sur une autre résine inno­vante pour le sec­teur, la résine ther­mo­plas­tique. Asso­ciée à une fibre de verre haute per­for­mance, le maté­riau com­po­site obte­nu est ain­si recy­clable par voie chi­mique. « La fibre de verre déve­lop­pée par Owens Cor­ning peut inté­grer une cer­taine part de fibre de verre recy­clée, per­met­tant donc de valo­ri­ser cette res­source », pré­cise Céline Lar­geau. La résine peut elle aus­si être réuti­li­sée. « L’un des enjeux de ces nou­velles pales est de carac­té­ri­ser leur empreinte car­bone sur l’ensemble de leur vie (ACV), car cela n’a jamais été fait, sou­ligne Céline Lar­geau. Nous serons bien­tôt en mesure de four­nir l’ACV de la pale Zebra, les résul­tats semblent pro­met­teurs. »

Anaïs Marechal