Sur les routes, il y a de plus en plus de véhicules électriques réputés moins polluants que leurs homologues thermiques. Mais il n’empêche que l’impact environnemental de leurs batteries pose un vrai problème. Il devient urgent de trouver des solutions de recyclage. Et c’est justement ce à quoi travaille la société européenne Northvolt.
Sur la route, les voitures électriques émettent moins de CO2 que leurs homologues thermiques. Pourtant, les batteries lithium-ion que l’on trouve aujourd’hui dans tous ces véhicules ont un impact environnemental non négligeable. Parce qu’elles utilisent des ressources non renouvelables et parce qu’en fin de vie, elles peuvent polluer les sols. En Allemagne depuis 2017 déjà, les fabricants doivent proposer une solution « raisonnable et gratuite » de retourner les batteries usagées à « proximité immédiate » de l’endroit où elles ont été vendues. Obligation dont le non-respect a récemment valu à Tesla une amende de pas moins de 12 millions d’euros !
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Pendant ce temps, la société Northvolt, fondée en 2016 justement par deux anciens de Tesla, poursuit son chemin. Elle construit actuellement en Suède la plus grande usine de batteries d’Europe. Une usine destinée à produire l’équivalent de 32 GWh de capacité par an et de rivaliser ainsi avec la « giga-usine » du constructeur américain. Si Northvolt a choisi la Suède, le nord-ouest de la Suède, c’est pour sa proximité avec des gisements de matières premières (nickel, cobalt, lithium et graphite). Pour sa longue expérience dans le recyclage aussi.
Car selon Northvolt, 30 % des émissions de gaz à effet de serre imputables à une batterie de voiture électrique sont le fait de l’extraction et du raffinage des matières premières. Ainsi récupérer ces matières premières dans les batteries usagées et les réutiliser dans de nouvelles batteries — à hauteur de 50 % dans un premier temps — pourraient largement améliorer leur bilan carbone.
Depuis l’été dernier, une usine pilote de recyclage teste les procédés imaginés par les ingénieurs de Northvolt. Et ce n’est pas simple. Il faut d’abord rapatrier les batteries de voitures électriques — bourrées de produits chimiques toxiques et inflammables — en toute sécurité. Puis, il faut les démonter et les décharger. Car seule une décharge complète peut limiter les risques d’un emballement thermique qui peut mener à une explosion. Northvolt travaille à automatiser cette partie du processus, mais il existe tellement de designs de batterie différents que là encore, rien n’est simple.
Après démontage, l’objectif est de broyer les cellules dans le vide pour éviter que des gaz réactifs — le dioxyde de carbone ou l’oxygène — contaminent les matériaux. Ceux-ci sont ensuite triés mécaniquement et magnétiquement puis livrés pour certains — le cuivre et l’aluminium, par exemple — à des installations de recyclage de proximité. L’électrolyte liquide, quant à lui, est évaporé et condensé pour un usage ultérieur.
trop lent et trop complexe
Ne reste alors plus qu’une sorte de poudre noire qui contient finalement les matériaux les plus « précieux » : le nickel, le manganèse, le cobalt, l’hydroxyde de lithium et le graphite. Un traitement hydrométallurgique — alimenter par une hydroélectricité bas carbone — dans un bain d’acide permet de les récupérer. Pour l’heure, l’ensemble du processus reste trop lent et complexe pour être économiquement rentable. Mais Northvolt espère bien l’améliorer. Et à terme, prévoit de construire une usine de recyclage à côté de sa giga-usine de fabrication de batteries dès 2022.
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