L’électromobilité en Suisse
Batteries de voitures électriques: De la deuxième vie au recyclage
26.11.2020
Que faire des accumulateurs de voitures électriques usagés? Dans le monde entier, des entreprises et des instituts de recherche travaillent sur des solutions en vue de répondre à cette question capitale. D’autant que les accumulateurs renferment quantité de matières premières précieuses. La réponse est que les batteries ont une seconde vie en tant qu’accumulateurs stationnaires avant d’être recyclées.
Les batteries représentent sans conteste un vrai problème en termes de bilan écologique. Ce n’est que l’année dernière que les trois «pères» de la batterie lithium-ion ont été récompensés par le prix Nobel de chimie pour leurs travaux de recherche fondamentale menés dans les années 1980. C’est grâce à elle que téléphones mobiles, ordinateurs portables, dispositifs auditifs ou voitures électriques ont pu voir le jour. Maintenant que les véhicules électriques sont sur le point de connaître leur envolée dans le monde entier, les chercheurs et l’industrie s’efforcent de mettre au point des cycles de matières premières et des procédés de recyclage optimisés.
La seconde vie des accumulateurs usagés
La garantie accordée par les fabricants sur une batterie de véhicule électrique se situe normalement entre huit et dix ans ou porte sur environ 150’000 kilomètres. À ce stade, elle fournit encore 70% de sa performance initiale. Un taux plus que suffisant pour continuer à l’utiliser ensuite comme accumulateur stationnaire, par exemple:
comme accumulateur solaire dans des bâtiments alimentés par de l’énergie photovoltaïque;
comme powerbank dans des bornes de recharge rapide mobiles pour véhicules électriques. Le système de VW peut ainsi charger jusqu’à quatre véhicules et même stocker temporairement de l’électricité; Audi, Daimler et BMW ont opté pour le concept de «seconde vie».
comme batterie de stockage pour centrales électriques, que l’on utilise lorsque la demande en courant est particulièrement élevée.
«Après l’utilisation dans une voiture électrique, c’est parti pour la seconde vie.»
Il arrive même que des personnes privées utilisent d’anciennes batteries lithium-ion. Marco Piffaretti, expert et pionnier de la l’électromobilité en Suisse, une installation photovoltaïque qui lui permet d’alimenter une batterie usagée dans son garage. Celui-ci emmagasine de l’électricité en journée pour la borne de recharge de ses véhicules électriques. «La batterie va mieux que prévu», se réjouit-il. «Il s’avère que la seconde vie peut être bien plus longue que ce que l’on pensait il y a quelques années encore». Il semble même qu’il soit possible d’utiliser un accumulateur jusqu’à dix années supplémentaires de cette façon. Cela s’explique notamment par le fait qu’une batterie utilisée sur un mode stationnaire est environ dix fois moins sollicitée que dans un véhicule.
Chaud ou froid: À la recherche du meilleur procédé de recyclage
Recycler les batteries de traction hors d’usage profite à l’économie circulaire. L’objectif ici consiste à récupérer autant de matériaux précieux que possible, d’autant plus que le procédé demande des capitaux élevés. Christian Hagelüken, du groupe belge de recyclage Umicore, souligne: «Le recyclage ne s’imposera que s’il est rentable».
Actuellement, il y a deux possibilités: faire fondre les batteries ou les déchiqueter et les traiter avec des produits chimiques. La fonte est un procédé thermique, mais il existe également un second type de procédé «à froid». Le procédé thermique permet de récupérer assez aisément les composants métalliques – cobalt, cuivre et nickel –, jusqu’à 95% pour le cobalt. À l’heure actuelle, ce procédé est indispensable pour le recyclage simultané d’accumulateurs de différents types, les critiques attirent ici toutefois l’attention sur des besoins énergétiques élevés.
«Le procédé thermique consomme une grande quantité d’énergie.»
Aussi un grand nombre d’entreprises optent-elles pour le procédé «à froid». Volkswagen va par exemple, cette année encore, mettre en service une installation pilote à Salzgitter. Cette installation pourra traiter 3000 accumulateurs par an pour commencer et vise un taux de recyclage de 90%. De même, l’entreprise allemande Duesenfeld fait des recherches qui vont dans un autre sens que la fonte des accumulateurs et a pour cela créé une usine pilote près de Braunschweig. En 2020 déjà, il est prévu de récupérer 96% de tous les matériaux contenus dans les accumulateurs avec un degré de pureté permettant leur réutilisation pour la fabrication de batteries.
La Suisse est elle aussi à la recherche de procédés plus efficaces
L’Allemagne n’est pas la seule à plancher sur le problème, notre pays y travaille également. L’association d’importateurs Auto-Suisse est à la recherche d’une solution de recyclage des accumulateurs pour son secteur. La fondation Auto Recycling Suisse, qui travaille sur ce projet avec le Laboratoire fédéral suisse d’essai des matériaux et de recherche (EMPA) depuis mars 2019, a été chargée de cette mission. Selon l’EMPA, l’évaluation du meilleur système de recyclage ne doit pas porter uniquement sur le démantèlement des batteries, mais aussi sur la mise en place d’une chaîne logistique qui réduise leur vulnérabilité au feu dans les véhicules accidentés.
Parmi d’autres entreprises de recyclage innovantes suisses, citons en particulier la société d’électromobilité Kyburz Switzerland AG (Freienstein). Le fabricant du célèbre scooter à trois roues de la Poste suisse a ouvert sa propre usine de recyclage d’accumulateurs en septembre. Ce projet a lui aussi été parrainé par l’EMPA. L’idée de base du processus de recyclage est la suivante: une décharge optimale, un démontage soigneux des cellules et une purification à l’eau et non à l’aide de produits chimiques.
Appréhender les écobilans dans leur ensemble
Marco Piffaretti, qui dirige également l’«e-offensive» chez le prestataire de services de car sharing Mobility, souligne toute l’importance d’une évaluation écologique extensive de l’électromobilité. «À l’heure actuelle, on se concentre essentiellement sur les données de consommation et d’émission durant la conduite. À l’avenir, l’ensemble du cycle, de la fabrication des véhicules au recyclage et à la valorisation des matériaux, sera déterminant.» Et ce, non seulement pour les constructeurs automobiles, mais aussi pour des clients tels que Mobility, qui convertit entièrement sa flotte en voitures électriques et veut atteindre la neutralité climatique d’ici 2040. «Il faut saluer tous les efforts visant à l’électromobilité encore plus durable», conclut l’expert.