L'électrification : Opportunités et obstacles pour le recyclage des batteries

Le monde connaît une profonde transition énergétique. Partout dans le monde, les fabricants industriels troquent les combustibles pour l'électricité, conformément aux ambitions mondiales de décarbonisation de l'approvisionnement en énergie et d'amélioration de la productivité énergétique. Alors qu'à l'heure actuelle, seulement 20 % de l'énergie consommée dans le secteur industriel est d'origine électrique, selon les dernières projections de McKinsey, ce chiffre pourrait atteindre 50 % en utilisant les technologies disponibles aujourd'hui.

Face à une demande croissante, le marché mondial des batteries industrielles devrait connaître un taux de croissance annuel de 6 % entre 2020 et 2027, selon le dernier rapport de Grand View Research. Alors qu'à l'heure actuelle, l'acide-plomb reste le type de batterie dominant, représentant plus de 47% de la part de marché, la demande de batteries lithium-ion augmente également, car elle devient une option plus commerciale et devrait augmenter à un taux de croissance annuel de 15,70% au cours de la période de prévision.

Mais alors que nous envisageons un monde dans lequel le secteur industriel sera de plus en plus électrifié, une question se pose : comment allons-nous gérer l'énorme volume de déchets de batteries ?

Si elles sont laissées dans une décharge, les batteries plomb-acide et lithium-ion sont susceptibles de libérer des substances toxiques dans la zone environnante, causant de graves dommages aux personnes et à l'environnement. Il en va de même pour ce que l'on appelle le "recyclage en arrière-cour", une pratique extrêmement dangereuse et dommageable de recyclage non réglementé par des particuliers ou des entreprises non qualifiées, qui a donné lieu à des cas de contamination au plomb dans le monde entier.

It’s an issue that global health and development organisations are all too aware of, with lead-acid batteries being labelled one of the world’s worst pollution problems by NGOs Pure Earth and Green Cross Switzerland in 2016.

En Grèce, où Sunlight a son siège, la situation était, jusqu'à très récemment, particulièrement désastreuse. Il y a quatre ans, seuls 51 % des piles usagées étaient légalement recyclées ou collectées, contre une moyenne européenne de 95 %, les 49 % restants étant soupçonnés d'avoir été éliminés ou recyclés illégalement, contribuant ainsi à la contamination de l'environnement par le plomb.

La réponse de Sunlight a été de créer sa propre installation de recyclage de batteries au plomb certifiée EMAS en 2014, ce qui nous a permis d'utiliser le modèle d'économie circulaire.

Grâce à des installations telles que celle-ci, des fabricants de confiance sont en mesure de recycler jusqu'à 95 % des batteries plomb-acide. Cela permet non seulement de réaliser une intégration verticale de l'approvisionnement en plomb, mais aussi de mieux contrôler la composition et la qualité des alliages de plomb. Outre un meilleur contrôle des délais de livraison du plomb nécessaire à la production de nouvelles batteries, le recyclage en interne présente également un avantage économique : la réduction des coûts d'importation du plomb nécessaire à la fabrication de nouvelles batteries.

Grâce à ce modèle d'économie circulaire, nous produisons 60 % de la demande de notre unité de production en plomb. Cependant, l'augmentation de la demande signifie que d'autres fabricants doivent suivre le mouvement, en particulier dans la région Asie-Pacifique où une grande partie de l'offre mondiale de batteries industrielles est développée.

Si de telles installations ouvrent la voie au recyclage des batteries plomb-acide, des installations aussi sophistiquées pour le recyclage des batteries lithium-ion restent rares. Ainsi, alors que les innovations actuelles permettent de recycler jusqu'à 95 % d'une batterie plomb-acide, ce chiffre est inférieur à 50 % pour le lithium.

En tant que technologie de batterie commerciale relativement nouvelle, la chimie, la forme et la conception des batteries au lithium varient énormément d'un fabricant à l'autre. Pour les recycler efficacement, il faut les désassembler et séparer les flux de déchets qui en résultent, mais à l'heure actuelle, il n'existe encore aucun moyen de recycler l'électrode.

Alors que les universités et les centres de recherche n'en sont encore qu'au début de la recherche d'une solution pour recycler l'intégralité de la batterie au lithium, l'optimisme reste de mise en ce qui concerne la réutilisation de ce matériau. Lorsqu'une batterie lithium-ion arrive en fin de vie, elle conserve encore environ 80 % de sa charge, qui peut alors être utilisée pour alimenter une autre batterie.

Mais comme la quantité totale de batteries lithium-ion devrait atteindre 7,8 millions de tonnes par an d'ici à 2040, selon un rapport d'IDTechEx, on s'attend à ce que l'offre mondiale de batteries en fin de vie dépasse la demande d'applications de seconde vie.

De même, toutes les batteries lithium-ion ne seront pas réutilisables. Celles qui sont endommagées, par exemple, devront être recyclées immédiatement. Et bien sûr, les piles finissent par mourir pour de bon. Il est donc nécessaire d'adopter une approche avant-gardiste du recyclage afin de garantir une gestion efficace des déchets à long terme.

La pandémie a incité les gouvernements du monde entier à reconstruire les économies en investissant dans des entreprises et des emplois verts. Si nous voulons vraiment que cela devienne une réalité, nous devons donner la priorité au recyclage durable des piles à l'échelle mondiale, et cela doit commencer par la prise en charge par les fabricants de piles de la gestion des déchets générés par leurs produits, que ce soit par le biais du recyclage ou de la réutilisation des matériaux.

Source : https://www.batterypoweronline.com/news/electrification-opportunities-and-obstacles-for-battery-recycling/