Le retour de la production de panneaux solaires aux États-Unis atténue le changement climatique

La production nationale de panneaux solaires – dont la plupart sont désormais fabriqués en Asie – peut accélérer la décarbonisation aux États-Unis et réduire plus rapidement le changement climatique, selon une nouvelle étude de Cornell Engineering publiée le 8 mars par Nature Communications.

« Si nous ramenons la fabrication de panneaux solaires aux États-Unis, cela nous aidera à atteindre plus rapidement les objectifs de décarbonation », a déclaré Haoyue Liang, doctorant en ingénierie des systèmes, co-auteur de « Reshoring Silicon Photovoltaics Manufacturing Contributes to Decarbonization and Climate Change Mitigation » avec Fengqi You, professeur Roxanne E. et Michael J. Zak en ingénierie des systèmes énergétiques.

"Alors que les panneaux solaires photovoltaïques émergent comme une source d'énergie majeure qui caractérisera le marché américain de l'énergie pour le reste du 21e siècle", a déclaré Liang, "la fabrication et l'approvisionnement des panneaux ici s'aligneront sur nos objectifs climatiques et nos objectifs de politique énergétique".

La fabrication de panneaux photovoltaïques en silicium cristallin aux États-Unis résout les défis logistiques et atténue les problèmes de gaz à effet de serre, selon le document.

Les scientifiques ont analysé la production aux États-Unis pour savoir comment elle pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre et la consommation d'énergie. Si la fabrication de panneaux solaires pouvait revenir aux États-Unis d'ici 2035, les émissions de gaz à effet de serre résultant de la création de panneaux seraient réduites de 30 % et la consommation d'énergie serait réduite de 13 %, par rapport à 2020, lorsque les États-Unis dépendaient presque entièrement de partenaires commerciaux internationaux.

D'ici 2050, les panneaux solaires fabriqués et utilisés aux États-Unis seront plus efficaces, réduiront l'empreinte carbone de 33 % et utiliseront 17 % moins d'énergie que les panneaux solaires provenant du monde entier en 2020.

Les prévisions d'atténuation du changement climatique seraient réalisées à la fois en relocalisant la fabrication de panneaux solaires aux États-Unis et en ayant principalement des énergies renouvelables sur le réseau électrique, ce qui est prévu dans les prochaines décennies.

Sur la base des projections concernant la transition de la décarbonation énergétique qui se produit parallèlement à la relocalisation, vous avez déclaré que les États-Unis verraient une plus grande part d'énergie renouvelable représentant la consommation d'énergie primaire et une consommation globale d'énergie primaire plus faible au fil des ans pour la fabrication de panneaux solaires.

La loi fédérale sur la réduction de l'inflation - promulguée en août 2022 - prévoit 369 milliards de dollars d'incitations aux entreprises et de crédits d'impôt pour construire une économie d'énergie propre, selon la Maison Blanche. En plus des éoliennes et des centrales de batteries à l'échelle du réseau, la loi prévoit la production de plus de 950 millions de panneaux solaires.

En 2022, environ 4,24 billions de kilowattheures d'électricité ont été produits au niveau national dans des centrales à grande échelle aux États-Unis, selon la US Energy Information Administration. Environ 22 % de cette électricité provenait de sources d'énergie renouvelables, mais seulement 3,4 % provenaient de l'énergie solaire.

"D'ici 2050, environ la moitié de l'électricité américaine proviendra de l'énergie solaire. Aujourd'hui, nous n'en avons qu'environ 3 %", a déclaré You. "Les États-Unis accélèrent. Nous allons augmenter la capacité solaire de 74 gigawatts en 2022 à 1 600 gigawatts projetés d'ici 2050. Cela signifie que nous aurons besoin de beaucoup plus de panneaux au cours des trois prochaines décennies."

La chaîne d'approvisionnement mondiale des panneaux photovoltaïques en silicium cristallin est de plus en plus fragile, a déclaré You, alors que la récente crise du transport maritime pendant la pandémie et d'autres risques géopolitiques menacent de reporter de grands projets solaires.

"Les effets de la restructuration de la chaîne d'approvisionnement continuent de se propager dans l'ensemble de l'industrie photovoltaïque", a-t-il déclaré, "car la dépendance excessive à l'égard de la structure commerciale mondiale accentue les perturbations qui mettent en péril tous les pays concernés".

Le nouveau document crée des prévisions raisonnables pour des scénarios impliquant un approvisionnement intérieur en panneaux centré aux États-Unis, ce qui pourrait conduire à une chaîne d'approvisionnement compétitive de production de composants de modules de panneaux solaires dans des régions comme l'Alabama, la Floride et la Géorgie.

"Lorsque vous considérez que l'industrie des panneaux solaires augmentera d'un facteur de plus de 10 jusqu'au milieu du siècle, ces économies d'émissions de gaz à effet de serre pourraient être assez importantes", a déclaré You, qui est également chercheur principal au Cornell Atkinson Center for Sustainability.

Le financement de cette recherche a été fourni par la National Science Foundation.

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