Ecologie Solutions
PILES BATTERIES et ACCUS ELECTRIQUES

Les piles, accus et batteries électriques


Savez-vous qu'une seule des piles bouton comme en utilise la majorité de nos petits appareils nomades, contient 1 gramme de mercure ?
1 gramme cela ne semble pas être beaucoup, il y a pourtant de quoi contaminer 400 litres d'eau !
Pire, quand on le brûle (dans les incinérateurs d'ordures par exemple), le mercure retombe dans notre environnement et contamine l'eau, l'air, la terre et se concentre dans la chaîne alimentaire pour se retrouver en quantité importante dans toutes les espèces vivantes.
Or chacun sait maintenant que le Mercure est très dangereux pour la santé et à l'origine de maladies graves (Effets du mercure).

Ayez donc le bon geste :
- ne jetez aucun jouet ou appareil qui contient encore des piles ou batterie,
- ramenez-les aux points de collectes obligatoires, et maintenant généralisés, dans les endroits où l'on peut les acheter.


Piles et batteries
La collecte et l'élimination ou la valorisation des piles et accumulateurs contenant des métaux lourds est applicable pour tous les modèles d'accumulateurs depuis le 16 mai 1999. Depuis janvier 2001, elle se rapporte aussi à tous les types de piles, avec ou sans matières toxiques, comme cela se pratique déjà aux Pays-Bas depuis 1995, en Belgique depuis 1996, en Allemagne et en Suède depuis 1998.
En France, ces exigences s'appliquent donc aux accumulateurs au lithium, d'autant plus que ceux-ci renferment des produits toxiques tels que des sels à base de fluor.
Par contre, pour les piles au lithium, la loi a pris effet le 1er janvier 2001.
En attendant leur traitement, le stockage des piles usagées constitue une situation de risque non négligeable, car le lithium métallique résiduel possède une forte réactivité vis-à-vis de l'air et de l'humidité à température ambiante.
Enfin depuis 2003, le Parlement Européen a décidé de réduire le cadnium et le plomb dans leur composition.
Mais seul le Cadnium (entrant dans la fabrication de 40 % de l'ensemble des piles) a été interdit.



Après collecte, les piles et les accumulateurs usagés sont triés puis leurs boîtiers ouverts.
Leur traitement consiste en :
- leur destruction par pyrolyse
- la récupération de matériaux valorisables entrant dans leur composition.

Seules deux installations au monde permettent actuellement de traiterLes batteries lithium-métal.
L'une est située au Canada et l'autre aux états-Unis, toutes deux près de la côte ouest du Pacifique et appartenant respectivement aux sociétés américaines Toxco Inc. et BDC Inc. Elles sont pourvues d'équipements sous argon liquide ou en casemate fortement ventilée pour limiter les risques d'une réaction très violente du lithium aussi bien avec l'air qu'avec l'eau.
En Europe, ces modèles de batteries ne sont pas traités. Leur transport est sévèrement réglementé. Leur stock actuel se rapporte à des batteries non rechargeables issues d'usages militaires ou industriels.
Les batteries lithium-ion contiennent beaucoup moins de lithium.
Les entreprises Snam, en France, et AEA Technology Batteries, au Royaume-Uni, ont présenté des communications sur les procédés développés en vue de récupérer certains matériaux : le cobalt, notamment, majoritairement employé à ce jour comme constituant de l'électrode positive sous forme d'oxyde LiCoO².
AEA Technology Batteries propose de séparer le cobalt du lithium en réalisant une dissolution sélective de ce dernier par réduction de la poudre de LiCoO 2 (procédé breveté) ; le procédé permet également de récupérer les fluorures de lithium et les solvants organiques qui composent l'électrolyte avec le haut degré de pureté nécessaire pour une réutilisation dans la fabrication de nouvelles batteries au lithium.
Ces batteries lithium-ion sont commercialisées essentiellement dans le grand public sous une grande variété de modèles ; celles contenant un électrolyte liquide tendent à être supplantées par une nouvelle génération constituées d'un électrolyte polymère (améliorerant encore la sécurité d'utilisation).


Il existe un large choix de chargeurs multi-formats...


Piles bon marché
Les piles bon marché coûtent cher à l'environnement.
C'est le constat du Bureau Européen des Unions de Consommateurs (BEUC).
Non seulement, elles sont moins performantes et durent moins longtemps - ce qui oblige à en racheter et donc d'en rejeter plus régulièrement - mais elles utilisent souvent des composants plus nocifs pour l'environnement.

Développer de nouveaux procédés
Si le traitement ou le recyclage des batteries au lithium a bien démarré en France, il n'existe pas aujourd'hui de procédé capable de détruire en toute sécurité les batteries lithium-métal en Europe (les gros modèles et, en grande quantité, les petits modèles).
La résorption des stocks actuels ne pourra se faire que lorsque les principales étapes en vue de la stabilisation de leur réactivité auront été surmontées : l'ouverture des boîtiers, notamment.
Par ailleurs, l'extension importante de l'utilisation des batteries lithium-ion pose la question de l'adaptation des technologies actuelles de pyrolyse.
Concernant la récupération de nouveaux matériaux valorisables à partir des batteries lithium-ion, la vision des techniques séparatives à mettre en oeuvre est rendue complexe par la grande variété de modèles (et de compositions) des batteries commercialisées et par les évolutions importantes à prévoir encore en matière de conception. Or, cette grande variété conduit à une difficulté supplémentaire à surmonter.
Deux alternatives le permettraient :
- soit une technique séparative qui serait appropriée au mélange de toutes les substances issues d'une collecte non différenciée,
- soit un tri préalable spécifique à une technique séparative adaptée à une composition homogène de matériaux.
Seule une collaboration avec les fabricants de batteries et les industriels engagés dans les technologies de tri permettra le développement de cette dernière voie.
Face à ce constat, le CEA propose d'associer ses compétences et son expérience acquise dans le traitement des déchets pour participer au développement de ces objectifs. Dans une première étape, le traitement des batteries au lithium est ainsi examiné sous l'aspect destruction, en sécurité, par voie thermique de tous les modèles du type lithium-ion grand public.
Enfin, au travers de deux projets européens Brite-Euram et Growth, le CEA intervient directement sur la conception et la mise en place de certaines étapes des procédés : broyage et inertage du lithium, valorisation des matériaux actifs de l'électrode positive.
Par exemple, le CEA s'est engagé auprès de la société grenobloise Recupyl à développer un procédé innovant permettant de récupérer les oxydes de manganèse des batteries au lithium usagées pour les utiliser à nouveau comme matériau actif d'électrode positive.
Serge Richard, Brigitte Lorrain, Roger Boën
Direction de l'énergie nucléaire
CEA/Valrhô-Marcoule
et Hélène Rouault
Direction de la recherche technologique
CEA/Grenoble


Appareil permettant de régénérer ses piles usagées et ses accus La régénération de piles
Beaucoup d'appareils nomades utilisés quotidiennement tirent l'énergie électrique nécessaire à leur fonctionnement de piles - le plus souvent alkalines - car leurs homologues rechargeables (batteries) n'assurent pas le voltage nécessaire à un bon service (1,2 V au lieu de 1,5 V).
Un petit appareil multi-fonction vient de sortir, qui est sensé tester et "recharger" environ une vingtaine de fois les piles alcalines à usage unique, dites "jetables" mais également les accus (Ni-Cd et Ni-MH).

Principe
La principale raison pour laquelle les piles alkalines se déchargent est l'apparition d'un dépôt sur - et dans - l'électrode positive de la pile (anode) ; cette oxydation rompt le contact entre les deux polarités.
Le régénarateur neutralise cette oxydation grâce à l'action d'un microprocesseur qui nettoie les électrodes, pour restituer aux piles leur potentiel initial.
Ce procédé de régénération n'est pas nouveau puisque Thomas Edison avait déposé dès 1922 un brevet pour rendre leur potentiel aux piles en retirant les électrodes, puis ne les faisant macérer dans une "soupe" chimique.

Efficacité théorique
Les tests fabriquant ont démontré que la plupart des piles (alkalines) peuvent être régénérées jusqu'à 95 % de leur potentiel ; les piles salines, pour seulement 60 %.

Caractéristiques
- permet de contrôler l'état des piles et des accus en déterminant s'ils sont régénérables ou rechargeables,
- chacune des 5 lignes de charge est indépendante, et assure un traitement individuel de la pile à régénérer,
- 4 emplacements pour régénérer les piles alkalines d'1,5 V : C (LR14), D (LR20) AAA (LR03), AA (LR6)
- 1 emplacement pour régénérer les piles 9 V à pression (dites "bouton"),
- permet la régénération simultanée des piles de types et de gabarits différents,
- chargement des piles rechargeables (accus de type Ni-Cd et Ni-MH) et RAM (Alkaline Manganêse Rechargeables) pour les mêmes formats,
- assure la décharge complète des accus avant de les recharger pour éviter l'effet mémoire qui réduit leur capacité de charge,
- protection contre surcharge, surchauffe, court-circuit et inversion de polarité,
- les LEDs de contrôle passent au vert lorsque les piles sont régénérées,
- cycle complet de régénération ou de charge variable selon modèle et capacité (entre 1 et 10 heures),
- maintien de la charge optimale,
- tension d'entrée 100-240 V DC 50-60 Hz,
- fonction coupure Delta V négatif,
- courant de sortie 130 mA max par canal,
- dimensions : 17,5 x 15,5 x 4,5 cm.

Intérêt écologique
Le décret du 18 mars 1991 classe les piles comme des déchets dangereux.
L'ECOVOLT assure à cet égard de produire 20 fois moins de ce type de déchets, mais cela va plus loin, car ce réemploi préserve les ressources et l'énergie nécessaires à leur production et leur transport (énergie grise).
Chaque jour ce ne sont pas moins de 164 000 piles qui sont jetées dont seulement 1/3 finissent dans un centre de recyclage ; leur rejet sauvage dans la nature est estimé à environ 20 000 tonnes de piles par an.
C'est d'autant plus du gâchis que 2/3 d'entre elles, sont toujours fonctionnelles.

Intérêt financier
- Lorsqu'un appareil nomade (non branché sur le secteur) se met à flancher, on en retire les piles pour les remplacer par des neuves ; alors que bien souvent, sur les 2 ou 4 piles que l'on retire, une seule est déchargée en neutralisant la capacité des autres…
- L'utilisation pendant 1 an d'un appareil gourmand en électricité fonctionnant avec 2 piles alcalines, revient à environ 200 euros chaque année.
- Si l'on considére qu'une pile peut être régénérée une vingtaine de fois, ce coût sera divisé par 20, soit 10 euros par an.
- Le coût en électricité des régénérations sur votre facture d'électricité est quasi nul puisqu'il correspond à moins d'un demi-centime d'euro par régénération.

Voir l'article contenant un banc d'essai de l'Ecovolt.

Notre avis
Pour les accus
Le procédé consistant à utiliser un chargeur mixte d'accus (NiMh/CdNc), capable d'éviter les surtensions permettait déjà d'offrir une seconde vie à nos piles rechargeables, avec cependant une capacité diminuée.
La décharge profonde préalable des accus, pour éviter l'effet mémoire, offerte par l'Ecovolt prolongera d'autant la vie de vos accus.

Pour les piles
La régénération des piles alcalines est un énorme bond en avant.
Même si c'est difficilement croyable pour le néophyte, cela fonctionne bel et bien.

Conclusion
Cet appareil "tout en un" a été bien pensé ; c'est un des meilleurs exemples de dispositif écono-logique...
Son achat sera très vite amorti.

Prix : environ 38 €
distribué par :
Groupe Sid
85310 - NESMY
Tél. +33 (0)2 51 37 71 13
Fax +33 (0)2 51 46 07 80
E-mail : info@groupesid.fr


Nouvelles technologies
Les batteries rechargeables actuelles ont atteint leurs limites. En termes de puissance, de coût de fabrication, de durée de vie, mais également de confort d'utilisation : il faut les recharger fréquemment et pendant plusieurs heures...

La pile à combustible
Elle permet de repousser ces limites, ce qui lui vaut d'être considérée par certains comme la batterie du futur.

De nouvelles électrodes
Mais des chercheurs continuent de miser sur les batteries traditionnelles et, pour certains, de parier sur les accumulateurs électriques comme les condensateurs (ou les supercondensateurs), dont le principe consiste à emmagasiner de l'électricité entre deux électrodes.
Ce sont d'ailleurs ces électrodes qui font l'objet de toute leur attention, car elles influent sur la capacité de stockage d'un accumulateur. Sans s'être donné le mot, des chercheurs français et américains ont ainsi eu la même idée : utiliser de nouveaux matériaux pour fabriquer ces électrodes, tout en suivant des pistes différentes : algues au CNRS, nanotubes au MIT, plastique à l'université Brown...

Leurs premiers prototypes, très prometteurs, permettent d'envisager la réalisation d'accumulateurs plus petits que les batteries rechargeables actuelles, jusqu'à cent fois plus puissants, capables de se recharger en quelques instants, et à l'autonomie bien plus importante... Des accumulateurs qui s'avéreront, par ailleurs, plus économiques et plus écologiques car sans métaux lourds dangereux à manipuler - et nuisibles à l'environnement - comme le lithium.

Batteries fortifiées aux plastiques
Incroyable, mais vrai : une batterie qui se charge aussi rapidement qu'un condensateur... et qui utilise du plastique comme conducteur électrique ! Tel est le fruit des recherches menées par l'université Brown de Rhode Island. Pour arriver à un tel exploit, les scientifiques américains ont mélangé deux plastiques différents - des polymères découverts par les trois prix Nobel de chimie décernés en 2000 - à une substance qui en rectifie les propriétés. Une bandelette de film plastique recouverte d'or a été enduite de l'un des polymères modifiés ; et une seconde, de l'autre. Les deux bandelettes ont été serrées l'une contre l'autre, simplement séparées par une fine membrane isolante. Résultat : non seulement ce prototype de batterie se charge en quelques minutes, mais il est également plus petit qu'une pile alcaline standard, pour une puissance cent fois supérieure !

Grâce à ses électrodes en plastique, la batterie de l'université Brown se recharge en quelques minutes seulement.

Batteries nourries aux algues
Un supercondensateur qui conserverait 85 % de sa capacité nominale après avoir été rechargé 10 000 fois, soit une durée de vie au moins dix fois supérieure à celle d'une batterie au lithium ! Voilà le résultat auquel est arrivé le Centre de recherche sur matière divisée (CRMD), une unité mixte du CNRS et de l'Université d'Orléans. Pour y parvenir, l'équipe de chercheurs, dirigée par François Béguin, s'est tournée vers la mer, et plus particulièrement vers les algues brunes. Car l'acide alginique, une substance fibreuse située dans leur paroi cellulaire, offre une propriété intéressante : il est naturellement riche en oxygène, et le demeure après avoir été réduit par cuisson à l'état de charbon. Plus riche encore que le charbon actif, le composant principal des deux électrodes d'un supercondensateur traditionnel ! Or, l'oxygène emprisonné dans ces électrodes leur permet d'absorber le courant plus facilement.

Les chercheurs ont vérifié leurs théories en utilisant des sels d'acide alginique (alginate de sodium) carbonisés pour fabriquer des électrodes. Sachant que l'extraction de l'alginate de sodium est une activité qui bat déjà son plein (les industries agroalimentaire et pharmaceutique en engloutissent plus de 20 000 tonnes chaque année), que sa transformation en charbon coûte moins cher que la production de charbon actif, et qu'elle est plus écologique, l'utilisation d'algues pourrait bien se généraliser...

C'est une algue brune de la même famille que celle-ci (la variété est tenue secrète) qui permet de fabriquer les électrodes increvables du CNRS.

Batteries gonflées aux nanotubes
Le condensateur de l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT) serait plus puissant qu'une batterie de même taille ! Quand on sait que les condensateurs actuels les plus performants stockent 25 fois moins d'énergie qu'une batterie chimique de taille équivalente, on mesure la portée du projet sur lequel travaille le MIT. L'idée des chercheurs américains ? Recouvrir les électrodes des condensateurs de millions de petits tubes de carbone, trente mille fois plus fins qu'un cheveu : des nanotubes.

Un procédé qui permet de pallier le principal handicap du condensateur : sa capacité à stocker l'énergie est proportionnelle à la superficie de ses électrodes, ce qui, dit autrement, signifie que plus ses électrodes sont petites, moins il peut stocker d'électricité. En recouvrant ses électrodes de nanotubes, on augmente, d'une certaine manière, leur surface ; un peu comme une serviette-éponge qui, grâce à ses fibres alvéolées, arrive à contenir beaucoup plus d'eau qu'un simple morceau de tissu... Avec pour résultat d'accroître considérablement la capacité de stockage du condensateur.

Les millions de nanotubes en carbone tapissant chaque électrode du condensateur du MIT transforment ce dernier en véritable éponge électrique.
Jean-Marie Portal

Habitat
Construire et aménager une maison écologique : les différents modes de construction, les maisons en bois, les maisons à ossature bois, le chauffage, le chauffe-eau, l'isolation, la ventilation, les polluants domestiques, les ondes, l'assainissement, la décoration, les aides...
Chauffage
Calcul du coût de votre chauffage, bilan énergétique de son logements, diagnostic thermique, pompes à chaleur, climatiqation réversibles, géothermie, plancher chauffant, chauffage au bois et aux céréales, puits canadien, chaudières à condensation, cheminée au bio-éthanol, recyclage du bois
Eau
Usage éco-responsable de l'eau : eau en bouteille, filtration de l'eau, polluants de l'eau, récupération et réemploi de l'eau, systèmes anti-calcaires, le bélier hydraulique, lavage des voitures, l'eutrophysation, les pluies acides...
Mobilité
Transports propres et carburants écologiques : conduite écologique, limites du pétrole, bio-carburants, vélos et scooters électriques, coursiers écologiques, voitures propres électriques et hybrides, covoiturage, moteurs pantome hybride électrique pneumatiques... recyclage des voitures, trains hybrides, croisières écologiques et cargos écolos
Planète
Enjeux de la qualité de l'air, de la climatologie et du réchauffement climatique, Impacts de la Déforestation et des Feux de Forêt, Taxe Carbone, Bilan Carbone et éco-citoyenneté, les inondations, les Marées Noires, Les Jachères Fleuries, Eco-villes et pollutions lumineuses Pacte écologique et Développement Durable, Green-Washing et Commerce Equitable, Charte pour l'Environnement et Natura 2000
Divers
Nouveautés Ecolos
Les SCIC et SCOP
Eco formations
Le Wwoofing
Ours & Loups
Associations
Prêts Solidaires
Enquête Publique
Ecologie au féminin
Ecologie & Santé
Ecologie Profonde
Ecologie & Religion
Humour & Ecologie

Médias
Forum
Eco-emplois
Liens
Soutien/ Publicité

Contact
Page Facebook de l'Ecologique Appliquée

Vous avez apprécié nos dossiers, nos conseils, notre indépendance ? Merci de le manifester et de vous faire notre ambassadeur sur les réseaux sociaux.




Follow EcologieA on Twitter
Création & référencement
SITECOM.BIZ
Tous droits réservés.



Partenaires :