La transition écologique nécessite de plus en plus de batteries. De nombreuses voix s'élèvent pour s'alarmer de la quantité de matières premières nécessaires à leur production. On a longtemps dit qu'en recyclant les piles existantes et en récupérant les matériaux, on pouvait résoudre au moins en partie le problème. Mais la situation est assez complexe.
Le fait est que la plupart des batteries produites jusqu'à présent sont encore utilisées dans les voitures électriques. Elles ont généralement entre 2 et 5 ans. Auparavant, les chiffres étaient faibles et il n'y avait pas d'anticipation. En d'autres termes, le recyclage des batteries commence, mais n'a pas encore atteint son potentiel en raison des limites évidentes de la jeunesse.
Le recyclage ne fonctionnera vraiment que dans 25 ans
Toutefois, on s'attend à ce qu'en 2030, il y ait environ 1,2 million de batteries démontées des voitures et camionnettes électriques et prêtes à être recyclées. En 2050, ce nombre atteindra le chiffre record de 50 millions.
Volkswagen : projet pilote de recyclage des batteries
Selon une étude de l'International Council on Clean Transportation de San Francisco, le recyclage de la moitié des batteries en fin de vie permettrait de réduire de 28 % la demande en matières premières des sites miniers à l'avenir. Mais ce n'est qu'un début. Car, selon les chercheurs américains, ce n'est que dans un quart de siècle que le recyclage des piles fera vraiment la différence.
Le calcul est vite fait : les batteries des voitures électriques sont généralement garanties huit ans. Parfois même 10 ans. Mais une fois la phase "sur la route" terminée, elles entament une seconde vie dans des systèmes stationnaires ou d'autres applications.
Les déchets de production font désormais le gros du travail
Aujourd'hui, le recyclage des batteries en fin de vie est donc une affaire de laboratoire et pas grand-chose d'autre. Il existe pourtant un deuxième type de valorisation matière : il s'agit des déchets de production. Il y a là une mine à exploiter.
Tesla Gigafactory Texas : où sont fabriquées les 4680 batteries
Une étude réalisée cette année par la start-up Voltaiq, qui s'intéresse précisément à l'efficacité des processus de production de la Gigafactory, affirme que durant la première année d'exploitation, une ligne d'assemblage de batteries ne peut utiliser que 10 % de ses matières premières, avec des déchets atteignant 90 %. La Gigafactory de Tesla et Panasonic au Nevada, qui a commencé à construire des batteries en janvier 2016, a déclaré dans un rapport du troisième trimestre 2017 que les déchets représentaient 84 % du total des matières premières utilisées.
Deux façons de réduire les déchets
Dans tous les cas, la raison est que l'objectif premier d'une nouvelle usine est d'atteindre rapidement une production de masse afin d'amortir l'investissement initial. Par conséquent, de nombreuses cellules produites initialement présentent des défauts et sont mises de côté. Avec le temps, la situation s'améliore et, au bout de trois ou quatre ans, on arrive à la pleine production, mais même lorsque l'on arrive à la normale, les rejets sont toujours présents en quantités considérables.
Le centre BMW où sont créées les batteries cylindriques Gen6
Pour surmonter ce problème, on travaille dans la Gigafactory sur deux fronts :
- améliorer les processus pour avoir moins de déchets
- récupérer les déchets pour réutiliser les matières premières à zéro km.
Pour l'instant, l'essentiel du recyclage concerne cette phase. Ensuite, dans le futur, les matériaux issus des batteries usagées prendront le relais. Mais ce temps n'est pas encore venu.
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