Est-il facile et avantageux de recycler les batteries de voitures électriques ?
Encore balbutiant, le recyclage des batteries lithium utilisées dans les voitures électriques se développe à mesure qu'elles arrivent en fin de vie. En effet, et même si les téléphones et ordinateurs sont une source importante de déchets de ce type, les voitures amènent des volumes à retraiter d'une toute autre ampleur. Ampleur qui mène les entrepreneurs et industriels à s'intéresser à ce vivier lucratif, car oui le recyclage est assez loin des préjugés et a priori qu'on peut entendre.
Bien entendu, et comme tout autre procédé industriel, le recyclage des batteries au lithium consomme de l'énergie car il nécessite des températures élevées pour libérer les métaux précieux dans le cas d'un traitement thermique pyrométallurgique qui est le plus répandu actuellement, pour ne pas dire encore le seul (a contrario de la méthode hydrométallurgique bien plus sobre et efficiente, mais balbutiante et encore indéterminée quant à son avenir industriel de masse). De plus, les étapes suivantes de séparation et de purification des métaux nécessitent également de l'énergie pour se faire.
Malgré tout, ces valeurs sont à relativiser car les nombreux avantages qu'il y a à produire de nouvelles batteries sont aussi à mettre dans la balance, et ils ne sont pas négligeables.
A lire : comment recycle-t-on les batteries lithium des voitures électriques ?
Mieux vaut recycler ou pas ?
Du point de vue environnemental et énergétique ?
Le recyclage des batteries au lithium est considéré comme étant plus durable et vertueux que l'extraction minière (qui arrivera à épuisement d'ici 2035 concernant certains métaux), il permet en effet de récupérer les métaux de manière plus efficace tout en réduisant les déchets et en les revalorisant (extraire de nouvelles matières premières n'incite pas à recycler). Ce bilan concerne les différentes méthodes de recyclage, que ce soit thermique ou chimique.
Recycler consiste à réduire jusqu'à plus de trois quarts les émissions de CO2 que d'utiliser de nouvelles matières premières extraites dans les exploitations minières. A savoir que sur 7 tonnes de CO2 nécessaires à la fabrication par extraction, le recyclage se limite quant à lui à tout petit peu moins de 2 tonnes (selon une enquête de Business Insider). Bien entendu cela variera selon le type de batterie et l'opérateur qui va les revaloriser (plus ou moins efficace dans ses procédés).
Voici d'ailleurs d'autres exemples et valeurs tirées d'autres sources.
Les lignes en bleu sont les valeurs nécessaires en énergie pour une fabrication à partir de l'extraction des matières premières dans les sols. Les barres du graphique détaillent l'énergie émise selon la manière de recycler ces matières premières (le recyclage est encore ici plus avantageux)
Du point de vue économique ?
Le coût y gagne aussi (malgré des techniques de recyclage qui devraient encore évoluer vers plus d'efficience à l'avenir), car recycler les batteries est moins onéreux que de devoir extraire les matières premières dans les exploitations minières. Et cela se comprend largement quand on voit ce qu'implique comme efforts de devoir extraire de la roche les métaux précieux.
Cela est toutefois relatif au type de batterie ... En effet, ce sont surtout les batteries au cobalt qui sont les plus rentables à recycler, car le cobalt est l'un des métaux les plus chers dans les batteries et il se recycle bien. Quand on le retire de l'équation l'avantage du recyclage s'amincit. Ce sont donc les batteries NMC et LiCoO2 qui sont les plus rentables à recycler par rapport à une fabrication à partir de matière première extraite dans les sols.
Enfin, cela dépend de la méthode utilisée, celle de l'hydrométallurgie est plus économique en plus d'être plus écologique.
Facile de recycler techniquement parlant ?
Le recyclage est techniquement banal et largement maitrisé. Deux grandes méthodes existent sachant que nous sommes en train d'essayer de passer de l'une à l'autre (passant de la pyrométallurgie à l'hydrométallurgie). Mais dans les deux cas c'est techniquement accessible et cela repend les mêmes procédés que pour le recyclage d'autres appareils.
Non, d'un point de vue technique et faisabilité il n'y a pas de facteurs bloquant. Recycler des batteries reste une activité très commune même si il y a bien entendu quelques problématiques comme par exemple les normes de sécurité qui doivent être imposées pour le stockage des batteries, qui restent potentiellement dangereuses en raison de leur possibilité de prendre feu (c'est en revanche très peu toxique contrairement à ce que l'on pourrait croire, bien moins que les batteries au plomb qui nous sont pourtant très familières). Attention, car les métaux des batteries au lithium polluent toutefois les sols, et ils ne sont évidemment pas à abandonner dans la nature.
Pour continuer dans le domaine des problématiques, la méthode hydrométallurgique qui est plus vertueuse et efficiente apporte aussi son lot de difficultés. Les réactifs utilisés (solvants, chlore etc.) sont consommés en grandes quantités et constituent des déchets que l'on n'arrive pas à revaloriser. La complexité chimique des opérations est aussi un frein par rapport à la pyrométallurgie. Comme souvent, aucun procédé n'est parfait.
| Pyrométallurgie | Hydrométallurgie | |
|---|---|---|
| Cobalt (+) | Recyclé | Recyclé |
| Nickel (+) | Recyclé | Recyclé |
| Manganèse (+) | Recyclé à 50% |
Recyclé |
| Graphite (-) | Perdu | Recyclé |
| Lithium | Perdu | Recyclé |
| Electrolyte | Perdu | Perdu |
| Avantages | Plus simple | Moins coûteux, peu énergivore (donc moins de CO2) |
| Inconvénients | Energivore, perte de beaucoup d'éléments | Complexe à mettre en oeuvre, produits chimiques utilisés nécessaires en nombres et qui constituent des déchets dont on ne sait quoi faire |
N'oublions pas de préciser que toutes les batteries ne se recyclent pas de manière identique, ce qui peut accroître un peu la complexité. Il y a toutefois peu de chimies différentes et cette diversité reste modérée. De plus, les différences restent aussi assez limitées d'un point de vue technique. Il n'y a donc pas d'inconvénient à voir des usines pouvoir traiter plusieurs types de chimies.
Recyclage infini ?
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Sachez que les terres rares (qui ne le sont pas tant que ça, même si encore une fois tout est relatif) sont de banals métaux qui ont été formés dans les étoiles les plus massives, ce sont donc des éléments qui ne seront jamais perdus ou dégradés ... Il n'y a que la fusion (quasi impossible avec les métaux lourds, car ce sont justement des atomes déjà formé par la fusion ...) ou la fission nucléaire qui peut changer leur nature en tant qu'atome.
En général, le recyclage des batteries au lithium NMC peut permettre de récupérer jusqu'à plus de 90% des métaux précieux tels que le nickel, le cobalt et le manganèse. Mais pour cela il faut employer la méthode hydrométallurgique qui évite de perdre trop d'éléments. Elle est hélas encore à ses débuts et la majorité utilise la solution plus archaïque qui consiste à brûler et faire fondre. Cela produit plus de pollution et nécessite forcément plus d'énergie.
Pour comparaison, la méthode thermique induit beaucoup de pertes et ne permet de recycler qu'environ 30% des métaux rares (90% pour la solution chimique). De plus, la solution chimique induit une consommation énergétique inférieure d'environ 70%.
Tout est donc relatif
La proportion de perte des composants actifs lors du recyclage d'une batterie au lithium NMC peut varier en fonction de plusieurs facteurs, tels que le processus de recyclage utilisé, la qualité de la batterie, etc.
Mais quoi qu'il en soit, le recyclage s'avère être avantageux et permet potentiellement de créer une boucle vertueuse qui évite de devoir exploiter de nouvelles mines.
Et même si cela fera grincer certaines dents, c'est un avantage de plus à mettre du côté de la voiture électrique, qui surpasse désormais de très loin la voiture thermique (et c'est un ancien amoureux des moteurs "qui fument" qui vous dit ça ...).
Enfin, l'explosion des ventes des véhicules électrique induit une arrivée prochaine et massive d'accumulateurs à retraiter. Il est alors vital de mettre en place et de multiplier des organismes qui vont revaloriser cet organe. Mais pas de crainte, la valeur des déchets attirera les entrepreneurs sans qu'il n'y ait besoin de les inciter ou de les forcer. Soyez donc rassurés quant au fait que les batteries finiront bien par être recyclées. Jamais l'humanité n'a délaissé des secteurs lucratifs ...
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Par Francis (Date : 2023-03-27 16:56:44)
Bon article comme très souvent qui amène une réflexion sur un sujet qui risque de prendre énormément d'importance dans les prochaines années. Mes modestes connaissances et constatations sur le terrain m'amène à poser plusieurs questions.
Qui sont les acteurs réellement engagés dans le recyclages des batteries. Car a part les belles plaquettes marketing et les beaux discours, voire les visites de sites où on nous cache tout, photo interdite( secret de technologie paraît il )?
Pourquoi aujourd'hui malgré un soit disant savoir faire et une rentabilité déclaré, la plupart des acteurs se contentent de collecter les batteries et de les envoyer en containers vers des pays hors Europe ?
Aujourd'hui vendre un container de batteries usagees a l'Inde, l'Afrique et même la Chine est tout bénéfice et bien plus facile.
- Par Fab i trois
TOP CONTRIBUTEUR (2023-03-28 14:12:26) : Bonjour,
Tout dépend de quelles filières de recyclages de batterie vous parlez, car ces batteries et accumulateurs sont différenciés en 3 familles distinctes, ayant chacune leur filière et une réglementation qui leur est propre,
> les piles et batteries ou accumulateurs portables
> les batteries et accumulateurs à usage industriel (traction pour chariots élévateurs et autres transpalette, électrotechnique sur onduler ou autres sources ultimes)
> les batteries de traction automobiles et autres
S'agissant des piles et autres batteries ou accumulateurs portables des organismes tel que COREPILE ou SCRELEC par exemple gèrent et suivent la filière, le tonnage est relativement faible mais les matières récupérées sont à forte valorisation, y noter que presque la moitié des piles jetables vendues ne reviennent toujours pas dans la filière, faute à leurs utilisateurs de les y mettre.
Pour les accumulateurs et batteries d'application industrielle très typé plomb-cadmium, dont les batteries de voiture 12v classiques des filières classique de traitement de déchet tel que GDE ou VEOLIA sont présents sur ce secteur. Là la tracabilité et le suivi est tel hors batterie 12v d'auto que l'on peut suivre de À à Z une ex-batterie de centre de téléphonie, d'onduleur industriel ou d'auxiliaires d'une voiture Corail par exemple.
Pour les batteries de traction de voiture électrique, encore rare sur le marché (2% du total) du recyclage et provenant essentiellement de véhicules accidentés, l'appel d'offre lancé par le gouvernement pour 2030, vient d'aboutir en 1er jet vers VEOLIA-SOLVAY, et MECAWARE-VERKOR. A noter LA SNAM issue du bassin industriel ex-metallurgique de Viviez (12) qui est présent depuis un moment sur les batteries de voitures hybrides dont la problématique de recyclage a été lancée dès 2011. Cette filière est également en plein développement et investigation technique avec des groupes comme ORANO, qui fort d'un savoir faire réel en terme de dissociation et recyclage de matière se placent sur ce marché.
Pour les exportations "sauvages" on en entend régulièrement causer, mais cela concerne plus l'Asie notamment vers l'inde ou la Chine qui ont un besoin énorme de matières premières recyclées ou non, les produits concernés sont plutôt de la batterie ou de l'accumulateur au plomb-cadmium et de la batterie 12v classique de voiture, car les autres ont une telle tracabilité qu'il va être un peu dur de les exporter en douce.
Globalement à l'heure actuelle, la valorisation du recyclage de ces différentes batteries et accumulateurs est telle, qu'il y a peu d'intérêt financier à les exporter ailleurs. Toutefois à considérer les Dom-Tom dépourvus de site de recyclage obligé de ré-expédier très cher par la voie maritime vers la métropole leurs batteries et accumulateurs usagés d'où là une tentation à jeter dans la nature ou à envoyer en contrebande vers l'inde ou la Chine (Île de la réunion par exemple), mais à priori cela concerne essentiellement les batteries 12 V de véhicules routiers.
Cordialement
- Par Admin
ADMINISTRATEUR DU SITE (2023-03-29 14:52:13) : Coup de bol que Fab soit passé, car ma réponse n'aurait pas atteint ce niveau de détail et de qualité ... Je le répète, mais il me fait parfois complexer ce salopio ! Je pense que bientôt Fab écrira les articles et moi je m'occuperai de répondre aux commentaires (à ceux que je pourrai ...).
Encore merci à vous Fab !
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