Source : Carbon

L’usine CARBON a été pensée en intégrant dès l’origine l’enjeu de la recyclabilité́ et le défi de la circularité́, tant pour les flux que pour les matières premières, les matériaux et les produits.

Par exemple, l’usine disposerait d’une boucle d’eau fermée pour le refroidissement des installations (avec seulement une déperdition sous forme de vapeur d’eau lors du passage par les tours aéro-réfrigérantes) et d’un procèdé de traitement, d’épuration et de recyclage qui permettraient notamment de réutiliser 67% de l’eau.

CARBON recyclerait les chutes des lingots de silicium et travaillerait avec ses partenaires sur des processus innovants pour le recyclage des « kerfs » (poussière de silicium) et des cellules en fin de vie.

La question de la recyclabilité́ est prise en compte dès la conception des panneaux photovoltaïques de CARBON. L’enjeu majeur réside dans la récupération du silicium des cellules en fin de vie. Cette opération est couteuse et demande des techniques avancées et complexes.

En France, grâce au concours de SOREN (éco-organisme agréé par les pouvoirs publics pour la collecte et le traitement des panneaux photovoltaïques usagés en France), les panneaux peuvent déjà̀ être recyclés à 95%. Acteur majeur de la filière photovoltaïque, l’éco-organisme collecte et traite les panneaux photovoltaïques en fin de vie en France. Le recyclage des panneaux solaires s’organise en plusieurs étapes :

> Le cadre en aluminium qui représente 10% du poids total du panneau est séparé du reste du panneau ;

> Les câbles et le boitier électrique sont récupérés et orientés vers d’autres lignes de traitement de déchets adaptées afin que le cuivre soit récupéré́ et revalorisé

>Enfin, les panneaux sont découpés en lamelles permettant ainsi de récupérer le verre, les composites et le silicium. Chaque élément rejoint ensuite une filière de recyclage qui lui est propre.

Plusieurs initiatives sont en cours en Europe et plus particulièrement en France pour améliorer encore la valorisation des panneaux en fin de vie. CARBON échange avec ces sociétés afin de contribuer à cette optimisation de la circularité́ au sein de la filière.

En matière d’approvisionnement, CARBON devrait également se fournir auprès de producteurs de matériaux recyclés, notamment pour l’aluminium

La giga-usine de CARBON serait entièrement électrifiée et tendrait donc vers 0 émission de CO2. Les process de production nécessitent l’usage de gaz spécifiques dont le traitement pourra faire l’objet de rejets résiduels dans l’atmosphère suite à leur passage dans les tours de lavage (absorbeurs-neutraliseurs dits scrubbers), soumis bien entendu à des seuils réglementaires. Le projet permettrait d’éviter 22 millions de tonnes équivalent CO2 sur 10 ans.

Méthodologie retenue pour ce calcul :

La tonne équivalent CO2 est un indice introduit par le GIEC, utilisé pour estimer les émissions de gaz à effet de serre et leur potentiel de réchauffement global. Cette estimation d’émissions évitées sur 10 ans grâce à CARBON est issue du mode de calcul retenu par le Fonds d’innovation de l’Union européenne et repose sur un différentiel entre les émissions évitées grâce à l’intégration des panneaux photovoltaïques produits par CARBON au sein du système électrique sur la période considérée et un scénario référence du mix énergétique. Elle est basée sur une modélisation décennale reposant sur 50% de modules vendus en France, 25% en Europe du Nord et 25% en Europe du Sud, grâce au logiciel de la Commission européenne PVGIS. Cette estimation représente l’équivalent de 93 millions d’allers-retours Paris-Marseille en voiture essence individuelle.

La giga-usine de CARBON à Fos-sur-Mer serait dimensionnée pour 5 GWc de capacité de production, ce qui correspond effectivement à 490.000 tonnes de marchandises en cumul entrée/sortie sur l’année. Il n’est pas prévu d’extension de cette capacité de production sur le site de Fos-sur-Mer. CARBON a un plan industriel moyen et long terme qui prévoit le déploiement d’autres giga-usines en Europe.

– Les 490 000 T de produits entrés et sortis sont-elles à diviser ou à multiplier par 2 ? (490 en entrées + 490 en sorties ?)

CARBON génèrerait une circulation de marchandises (matières premières, matériaux, composants et produits finis ou semi-finis) dont le volume annuel s’établirait à environ 490 000 tonnes en cumulant entrée et sortie. À ce jour, la quantité de matière entrante est estimée à 270 000 tonnes qui seront approvisionnées par voie maritime en grande majorité. En sortie, ce seraient 217 000 tonnes expédiées principalement par voie ferroviaire et fluviale à terme.

– Carbon prévoit d’acheminer ses marchandises à raison de 50% par rail et 25% par voie fluviale (pg37) :
– Si la plateforme multimodale MODALIS ne se réalisait pas ? (pg 52) : Mutualisation du fret ferroviaire avec ASCOMÉTAL ou utilisation de la plateforme Terminal Ventillon ?

CARBON souhaite que la plateforme multimodale MODALIS puisse se réaliser. Dans cette attente, la société étudiera toutes les solutions alternatives (dont celle de la mutualisation ou de l’utilisation d’une autre plateforme multimodale).

– MODALIS prévoit aussi une zone de chargement pour 10 poids lourds (14 000 m²) ; il n’est donc pas certain que toutes les marchandises dirigées vers MODALIS soient acheminées par rail. Comment Carbon gère-t’il cet aspect ?

CARBON n’est pas maître d’ouvrage du projet MODALIS et ne dispose pas les détails du projet. CARBON souhaite privilégier le fret ferroviaire, maritime et fluvial pour à terme limiter le fret routier à 15% des volumes de marchandises. La plus-value de MODALIS pour CARBON concerne le report modal de la route vers le fer.

– Le site Carbon ne disposant pas de bord à quai, de quelle manières les marchandises seront acheminées vers les voies fluviales ?

Les premiers kilomètres jusqu’à la zone de chargement (qui n’est pas encore définie à ce jour mais sera située à proximité du site de production) seront effectués par des poids-lourds.

En moyenne, les flux marchandises équivaudront à 66 poids lourds au total par jour dont près de soixante ne rouleront que quelques kilomètres en provenance ou à destination des terminaux maritimes, ferroviaires et fluviaux à proximité. Dans le cas hypothétique où CARBON serait amené à acheminer ses produits finis (en sortie) à 100% par la route, cela représenterait une trentaine de poids-lourds par jour. Notre hypothèse de travail actuelle est fondée sur 15% de fret routier à terme sur l’ensemble des flux sortie, soit moins de 5 camions par jour.

Le site d’implantation de la future giga-usine a été déterminé au regard de nombreux critères qualitatifs et quantitatifs. Les synergies potentielles avec les acteurs industriels locaux en font partie. CARBON a d’ores et déjà des échanges exploratoires avec les différentes industries de la zone afin d’évoquer les coopérations ou mutualisations envisageables, par exemple sur les réseaux de chaleur, sur le fret, etc. Bien entendu, le projet génèrera également des besoins en services divers qui passeront par des contrats de sous-traitance. CARBON s’inscrire pleinement dans l’écosystème industriel local, notamment au travers du Lab territorial Fos-Berre, de l’association PIICTO, du SPPPI PACA…

La matière première polysilicium (ultra pur, 9N) est absolument inerte et pas dangereuse et elle est stockée sur le site dans des sachets pour éviter toute dispersion et permettre le reversement aisé dans les creusets de fours.

Aujourd’hui, nous avons prévu une quantité maximale de polysilicium qui correspond à 3.25 semaines d’approvisionnement, et qui est de 447 tonnes. Dans l’optimisation future de notre chaîne d’approvisionnement, avec l’objectif de réduire l’espace de stockage utilisé, nous envisageons de réduire le stock de sécurité à 1 ou 2 semaines.

Non, il n’y aura pas de stockage à l’air libre.

Les espaces de tri et de stockage des déchets seront couverts, et certains seront clos en fonction du type de déchets et des risques associés.

Le projet comprendrait trois vastes bâtiments de production, d’une hauteur approximative de 18 à 27 mètres, chacun étant dédié́ à une activité spécifique (le processus de production est décrit étape par étape dans la prochaine section).

Les bâtiments seront équipés d’un système de ventilation, d’épuration et d’extraction de l’air (avec filtrage) en continu, en premier lieu pour optimiser la qualité des produits (wafers, cellules, modules) et leur rendement. Des tours de refroidissement permettront de rejeter la vapeur d’eau (refroidissement des fours de fonte nécessaires pour la production des lingots de silicium) et des tours de lavage spécifiques permettront de traiter les effluents liés aux process chimiques (fabrication des cellules).

Les composés volatils organiques et inorganiques des gaz utilisés dans le cadre des process industriels seraient condensés sous forme liquide et épurés au sein de tours de lavage (absorbeurs-neutraliseurs). Les rejets résiduels de gaz dans l’atmosphère (NOx, CO2, SO2…) seraient donc maîtrisés et bien entendu soumis à des seuils limites édictés par l’autorisation d’exploitation. Les rejets liquides seraient quant à eux dirigés vers la station de traitement dédiée.

Un tour de lavage est appareil d’épuration destiné à absorber et à neutraliser les particules ou gaz toxiques ou corrosifs. En anglais, le terme correspondant est scrubber.

Dans le cadre du projet, la roubine sera protégée, nettoyée, valorisée et renforcée, notamment dans le cadre de la procédure d’évitement en matière d’impact environnemental. Cette roubine aurait pu être considérée comme une contrainte pour une implantation industrielle. CARBON a choisi d’en faire un atout pour la préservation et la valorisation de la biodiversité (écosystème unique qui mélange de l’eau claire et de l’eau de mer et dont la faune et la flore nécessite d’être protégée et renforcée). Cet espace naturel majeur contribuera à garantir un cadre de vie au travail favorable pour les salariés (espaces verts) et constituera un atout en matière de composition architecturale et d’intégration paysagère du projet.

 À ce stade des études, il n’est prévu aucun rejet d’eau dans la roubine par CARBON.

L’enjeu de protection de la biodiversité du site n’est pas de renaturer ou d’altérer la végétation présente. Au contraire, il s’agit d’éviter d’impacter les espaces naturels existants. CARBON évitera autant que possible de toucher au milieu naturel sur les espaces non artificialisés (50% de la parcelle de CARBON). Si CARBON devait intervenir sur le milieu naturel existant, ce serait pour la renforcer.

CARBON ne prévoit pas de broyage de silicium sur le site de Fos-sur-Mer. CARBON achètera du polysilicium déjà conditionné (en sachets) pour permettre le tirage des lingots monocristallins de silicium.

CARBON ne produit pas de polysilicium. La première étape du process industriel de CARBON consiste en la fonte du polysilicium (purifié chez le fournisseur) au sein de fours sous vide à argon appelés “puller” CZ afin de tirer des lingots monocristallins;

Les fours de croissance des lingots (« puller ») sont des fours à argon (gaz inerte) sous vide qui génèrent une fonte. Ne s’agissant pas de combustion, il n’y a donc pas d’émission directe, en-dehors rejets ultra-résiduels d’argon dans le cadre de son recyclage (boucle fermée). Le circuit de refroidissement en eau de ces fours, comme des équipements de chauffe entrant dans le process de fabrication des cellules, génère de la vapeur d’eau (tours de refroidissement). La quantité d’eau évaporée est d’environ 1,3 million de m3 par an.

Les tours de refroidissement permettent de faire baisser la température de l’eau de 33 à 27°C.

Des études sont lancées pour optimiser la condensation et récupération des vapeurs d’eau ainsi que la valorisation de la chaleur générée par ce processus.

L’ensemble du procédé d’étêtage, tronçonnage et sciage au fil diamant est soumis à un traitement humide afin de récupérer les poussières de silicium qui seront ensuite traitées au sein du dispositif Zero Liquid Discharge (voir réponse dédiée) permettant la consolidation des boues et l’épuration de l’eau. Les déchets solides issus de ce procédé feront l’objet d’un traitement et d’une valorisation (recyclage) spécifique.

Nous aurons des boues issues de la STEL qui contiendront des composants chimiques. Ces boues seront séchées puis valorisées ou traitées. À ce stade, les volumes sont en cours d’étude. Concernant les résidus dans l’eau, les traces seront mesurées et en dessous des limites autorisées. Les « kerfs », (la poudre de polysilicium) seront recueillis par filtration afin d’être spécifiquement traités et valorisés (recyclage).

Il s’agit ici d’éviter les nuisances liées :

À la pollution lumineuse : Le projet serait conforme à la règlementation relative à la prévention, à la réduction et à la limitation des nuisances lumineuses. Les éclairages du site seraient choisis de façon à présenter un bon ratio luminance/ consommation électrique dans une démarche d’efficacité́ énergétique.
À la pollution sonore : les activités de l’usine répondraient aux exigences législatives et réglementaires en matière de nuisances sonores. Une modélisation acoustique sera établie dans l’étude d’impact afin d’évaluer l’incidence du projet sur la zone, en comparaison avec la situation initiale.
Au trafic : une étude du trafic comprenant un état des lieux, une projection des trafics futurs (en phase de travaux et en phase d’exploitation) et une analyse capacitaire serait réalisée. L’étude permettrait d’évaluer les trafics supplémentaires et le trafic attendus sur les axes définis en amont, aux heures de pointe (matin et soir) et d’évaluer le niveau de service et les réserves de capacité34 au droit des carrefours amenant au site. Le cas échéant, des mesures d’optimisation seraient proposées après validation

Par ailleurs, CARBON propose des mesures spécifiques visant à réduire les nuisances potentielles liées à la réalisation des travaux d’aménagement du site et de construction des bâtiments :

Mise en place d’une clôture (respectant les contraintes écologiques) de façon à empêcher les sorties intempestives des engins et des personnels de chantier ;
Balisage écologique du chantier, en complément du système de clôture, le démarrage effectif du chantier de façon à réduire les risques de perturbation ou destruction des habitats et espèces sensibles non directement concernées par les travaux ;
Limitations d’envol de poussières, notamment au travers d’un nettoyage régulier des voiries et chaussées, d’une aspersion de la zone de travaux lors des périodes sèches prolongées, d’un schéma d’organisation et de suivi d’évacuation des déchets inertes ;
Stockage des produits liquides pouvant présenter un risque sur rétention ;
Interdiction de la maintenance des engins de chantier sur le site ;
Présence d’un « kit antipollution » comprenant du matériel absorbant, des pelles et seaux… ;
Mise en place par les entreprises intervenantes d’un Schéma d’organisation et de suivi de l’élimination des déchets de chantier permettant un tri des déchets, leur élimination ou recyclage dans des centres adaptes ;
Réutilisation au maximum sur le site des déblais issus des travaux de terrassement afin de limiter les quantités de déchets inertes expédiés hors site
Optimisation de la gestion en eau issue du réseau du Grand port maritime de Marseille, qui servirait essentiellement pour la fabrication du béton. Aucun prélèvement d’eau ne serait réalisé dans les eaux souterraines ou superficielles (mer et cours d’eau). La phase travaux n’aurait donc pas d’impact notable sur la ressource en eau.

Une réponse vous sera apportée dans les meilleurs délais.

Il n’est pas du ressort de CARBON de déterminer de possibles compensations pour les habitants de Fos-sur-Mer. CARBON entend avoir un minimum d’impact sur la qualité de vie des habitants de la zone.

Néanmoins CARBON s’engage à participer aux échanges avec les autorités compétentes pour limiter, voire éviter, les conséquences directes ou indirectes liées au projet.

OUI

Oui, elle sera sur site. Sa composition exacte est en cours d’étude.

Les eaux pluviales des toitures et ombrières et les eaux pluviales de voirie feront l’objet d’un traitement différencié, puisque les secondes doivent être filtrées.

Nous produirons 5GWc de cellules (c’est à dire 525.000.000 cellules, chaque cellule étant à un peu moins que 10Wc). Nous en assemblerons la majorité en modules nous-mêmes (70%), ce qui correspond au chiffre de 3.5GWc en panneaux. Nous vendrons les 1.5GWc de cellules restantes à d’autres fabricants et assembleurs. Il convient de noter que la cellule est un produit semi-fini.

Une surface photovoltaïque d’un watt crête peut fournir un watt de puissance dans des conditions optimales d’ensoleillement et de température au sol. Ces conditions correspondent à des valeurs standard d’essai et permettent de mesurer le potentiel de production « idéale » d’un panneau.

5GWc représentent, en France, entre 5000 et 7500 GWh par an en fonction de l’implantation géographique, de l’ensoleillement, de l’inclinaison et de l’orientation… En prenant la fourchette haute, cela représente la consommation annuelle d’une ville de 3 millions d’habitants.

Cette comparaison n’est pas possible. CARBON produit des composants (cellules et modules solaires) qui produiront eux-mêmes de l’énergie. 5GWc représentent, en France, entre 5000 et 7500 GWh par an en fonction de l’implantation géographique, de l’ensoleillement, de l’inclinaison et de l’orientation… En prenant la fourchette haute, cela représente la consommation annuelle d’une ville de 3 millions d’habitants.

500 hectares c'est 15 fois plus que le projet CARBON de giga usine, c'est 1/3 de la superficie d'Arcelor; c'est l'équivalent de la superficie de Fos-sur-Mer pour sa partie construite d'habitations et de routes..

Comparaisons entre surfaces artificialisées des projets CARBON et GEOSEL : source Géoportail