L'essor de la voiture électrique entraîne celui du marché des batteries, élément clé de la transition écologique. Mais produire de nouvelles batteries en quantité suffisante pour répondre à la demande du marché deviendra bientôt impossible (très lourd en termes d'extraction et d'approvisionnement en matières premières). C'est pourquoi le recyclage des batteries usagées est appelé à prendre de plus en plus d'importance.
L'un des premiers à l'avoir compris est JB Straubel, l'un des fondateurs de Tesla, qui a quitté l'entreprise d'Elon Musk il y a quelques années pour se lancer dans l'aventure de la récupération et de la réutilisation des matériaux issus des batteries.
L'Europe a également décidé d'investir massivement dans ces activités. Principalement parce qu'elle ne dispose pas encore d'une chaîne d'approvisionnement développée (la Chine est en position d'hégémonie totale sur la production de batteries) et qu'elle veut se libérer d'une position de dépendance vis-à-vis d'autres régions. Elle a également compris que c'est par le recyclage que l'on peut construire un secteur véritablement respectueux de l'environnement.
De plus en plus de batteries seront recyclées
L'European Battery Alliance, association fondée en 2017 par le vice-président de la Commission européenne, Maros Sefcovic, travaille depuis le premier jour à la définition d'un marché des batteries circulaire et durable. Dans ce cadre, le recyclage joue un rôle clé.
Volkswagen : le projet pilote pour le recyclage des batteries.
Avec les méthodes modernes, le pourcentage de matériaux pouvant être récupérés à partir des batteries en fin de vie dépasse facilement les 80%. Mais il existe des méthodes de pointe qui permettent de dépasser les 90% et, dans certains cas, d'atteindre les 95%.
Il faut dire que les fabricants de batteries, précisément en raison de l'attention accrue qu'ils portent au recyclage, conçoivent et fabriquent des batteries qui seront plus faciles à recycler une fois leur vie utile terminée. Cela permettra de réduire les coûts et d'obtenir de meilleurs résultats.
Contraintes réglementaires
L'été dernier, le Conseil européen a approuvé une directive stipulant que les fabricants de batteries doivent récupérer au moins 63% des matériaux des batteries en fin de vie d'ici à 2027 et que ce pourcentage doit passer à 73% d'ici à la fin de 2030. Cette directive s'applique aux batteries en général. En ce qui concerne les batteries lithium-ion, les objectifs fixés indiquent que la récupération doit atteindre 50% d'ici à 2027 et 80% d'ici à la fin de 2030.
De plus, l'UE a également introduit des niveaux minimaux obligatoires de matériaux recyclés pour la production de nouvelles batteries industrielles plomb-acide et de batteries pour véhicules électriques. Ces niveaux sont de 85% pour le plomb, 16% pour le cobalt, 6% pour le lithium et 6% pour le nickel.
Matières premières récupérées dans un atelier de recyclage de batteries Mercedes
Un scénario en devenir
Si le recyclage des batteries joue encore un rôle marginal à ce jour, ce n'est pas seulement parce que l'industrie doit encore s'organiser. En ce qui concerne plus particulièrement le secteur de la mobilité zéro émission, à l'heure actuelle, la plupart des véhicules à batterie en circulation sont récents et encore en état de marche.
En d'autres termes, peu de batteries sont encore en fin de vie. Il ne faut pas oublier que la plupart d'entre elles, même lorsqu'elles ne seront plus utilisées dans les véhicules électriques, trouveront d'autres utilisations dans les systèmes de stockage stationnaires. C'est pourquoi les autorités et l'European Battery Alliance travaillent sur le long terme et fixent l'horizon 2030-2035 pour la création d'un écosystème de recyclage efficace et durable en Europe.
À cet horizon, l'Europe aura également le temps de créer un réseau de Gigafactories capables de répondre aux besoins du marché à grande échelle. À l'heure actuelle, avec la Chine en position dominante, il n'est pas rare que la "masse noire", c'est-à-dire l'ensemble des matériaux récupérés d'une batterie en fin de vie, soit collectée en Europe puis expédiée vers l'Est où elle sera utilisée par des entreprises chinoises, sud-coréennes ou japonaises pour produire de nouvelles batteries.
Récupération des matières premières des batteries par pyrométallurgie
L'Europe doit travailler de manière coordonnée sur plusieurs fronts et, ce faisant, en plus de bénéficier des avantages déjà énumérés en termes de stabilité de l'approvisionnement, de réduction des émissions de CO2 et d'implantation de ses industries au niveau mondial, elle bénéficiera également de nouvelles opportunités de croissance économique et d'emploi.
Les techniques utilisées
Laissons les questions géopolitiques pour revenir aux questions techniques. À l'heure actuelle, lorsque l'on parle de recyclage, on se réfère principalement à deux méthodes, qui sont les plus utilisées : la pyrométallurgie et l'hydrométallurgie.
- Pyrométallurgie: comme son nom l'indique, elle vise à séparer et à récupérer des matériaux individuels en exploitant des températures élevées. Pour simplifier, une batterie est placée dans un haut fourneau et des températures spécifiques sont atteintes pour obtenir des matériaux purs ou des alliages de matériaux qui peuvent être utilisés dans de nouveaux processus de production.
- L'hydrométallurgie: cette méthode, plus récente mais qui se développe à une certaine vitesse, consiste à séparer les matières premières d'une batterie par l'utilisation de solvants chimiques. Se déroulant à basse température, elle nécessite moins d'énergie et est donc plus efficace. Surtout si, comme c'est de plus en plus le cas, les solvants utilisés sont fabriqués sans l'adoption (ou avec l'adoption en quantités réduites) de substances très polluantes.
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