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Recyclage des batteries Lithium
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Le recyclage des batteries Lithium |
 La majorité des appareils nomades produits aujourd'hui, sont équipés de batteries au Lithium.
Mais ces appareils très gourmands en énergie finissent forcément par venir à bout des cycles de charge/décharge techniquement possibles pour les maintenir
en bon état de marche.
Si jusqu'à présent, la fin de vie de ces types d'accumulateurs occasionnaient de nombreuses critiques, une nouvelle filière moins énergivore et moins impactante sur l'environnement permet non seulement d'améliorer considérablement le bilan de cette opération, mais aussi de pouvoir réemployer une plus grande partie des composants.
Ancienne filière
Jusqu'à présent, les accumulateurs ou batteries en fin de vie - dites "au Lithium" - étaient traitées dans une filière spécifique utilisant la pyrolyse (chauffage à 500°), comme l'usine française SNAM ou la société belge UMICORE (acteur mondial du recyclage des piles et batteries).
Cette technique était à la fois très consommatrice d'énergie et productrice de gaz à effets de serre, ce qui dans l'absolu n'était pas satisfaisant.
Par exemple, l'électrolyte était perdu car brûlé et évacué dans les fumées de combustion, qui en outre, devaient être épurées à travers un procédé coûteux et le graphite (constituant des anodes des batteries lithium-ion), brûlait aussi dans ce procédé et ne pouvait être réutilisé.
D'où la mauvaise réputation des voitures électriques, accusées entre autre d'impacter négativement les émissions de CO2 sur l'ensemble de leur cycle de vie et cela malgré la filière de seconde vie à usage de stockage stationnaire d'électricité.
Nouvelle technologie
Bonne nouvelle pour le climat, la société allemande DUESENFELD située à moins de 13 km du site de production des batteries de Volkswagen (près de Brunswick en Basse-Saxe) a mis au point un nouveau process, à la fois très peu énergivore mais aussi capable de récupérer une plus grande partie des métaux et les matériaux permettant de fabriquer de nouvelles batteries avec des émissions de gaz à effet de serre inférieures à celles qui sont produites lorsque les batteries sont assemblées avec des ingrédients vierges.
Process
1) le BMS (Battery Management System) est désactivé, pour permettre l'opération suivante,
2) pour des raisons de sécurité, les batteries sont ensuite complètement déchargées, et là où c'est particulièrement vertueux : le reste d'énergie stockée est utilisée pour alimenter l'usine,
3) la batterie est démontée manuellement, avec des outils basiques.
4) les différents composants additionnels (coque extérieure, c âbles, éléments du système de refroidissement, modules contenant les cellules, etc.) sont séparés, triés et rangés séparément.
5) les cellules sont déchiquetées mécaniquement sous atmosphère inerte (azote), ce qui évite tout incendie ou explosion,
6) la pression est alors réduite dans l'enceinte où se passe cette opération jusqu'à atteindre le vide, ce qui permet d'évaporer l'électrolyte,
7) l'électrolyte est récupéré et purifié par condensation, ce qui permettra de l'utiliser dans de nouvelles batteries,
8) les métaux ferreux ou non-ferreux, constituants des électrodes (le cobalt, le nickel, le manganèse, l'aluminium ou le lithium) maintenant débarrassés de l'électrolyte sont alors facilement triés par séparation magnétique ou gravimétrique (dans un flux d'air),
9) le carbone est également récupéré,
9) en bout de chaîne, on obtient différentes poudres, très pures, parfaitement réutilisables pour fabriquer de nouvelles cellules.
Avantages
- 70 % d'énergie en moins que pour le procédé précédent,
- une empreinte carbone réduite de 40 %,
- l'utilisation des métaux et de l'électrolyte récupérés à la place de matériaux extraits des mines, évite l'émission de 3 tonnes de CO2 par tonne de batterie,
- évite les composés fluorés toxiques qui se forment dans les fumées du procédé classique par combustion et pyrolyse et qui nécessitent une post-combustion et une épuration coûteuses,
- un coût réduit,
- revalorisation de près de 85 % du contenu des anciens accumulateurs traités,
- les premières opérations peuvent être décentralisées et se faire dans des containers mobiles placés à proximité des sites des constructeurs ou des centres de collecte des batteries à recycler, ce qui réduit le volume des composants à traiter, les coûts des transport induits, l'empreinte environnementale globale.
Forum
Je suis heureux de voir que les procédés de recyclage des batteries lithium évoluent dans le bon sens ; cela fera une raison de moins de tirer à boulet rouge sur les voitures électriques.
Un écologiste pragmatique
J.C
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