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Où aller avec les vieilles batteries?
Les numéros d'immatriculation des voitures électriques sont en forte hausse. Mais où aller avec les anciennes batteries de propulsion? L'association d'import Auto-Schweiz vise une solution de recyclage pour l'industrie. Les spécialistes de l'Empa le soutiennent.
Crunching, le rouleau en métal dentelé rentre dans les modules de la batterie, écrase les cadres en plastique, ouvre la feuille d'argent des paquets de lithium-polymère, déchiquette tout en petits morceaux. Au final, il reste une poudre fine. Si vous le jetez successivement dans plusieurs bains d'acide, des sels et des oxydes se forment, à partir desquels de nouvelles batteries de traction peuvent être construites. Le film YouTube "Nouvelle méthode de recyclage des batteries de voitures électriques", paru en mai 2019, montre quelque chose qui n’a pu être vu jusqu’à récemment: le déchiquetage des batteries lithium-ion. Ces batteries sont généralement inflammables. Un peu de tension électrique, une étincelle suffit et tout le matériel s'enflamme. L'entreprise allemande Duesenfeld décharge donc complètement les batteries et inonde d'azote le déchiqueteur hermétiquement fermé. Le liquide électrolytique combustible est vaporisé et pompé avant l'élimination de la poudre. De cette manière, 96 pour cent de tous les matériaux sont recyclables.
Certaines voitures électriques 40 000 et des véhicules hybrides rechargeables dotés de batteries lithium-ion circulent actuellement sur les routes suisses - un peu moins de 1% de l'ensemble du parc de véhicules. Mais ce sera plus vite. Au cours des trois premiers mois de l’année, 2019, la part des nouvelles inscriptions a déjà augmenté pour atteindre 5,3%.
Et ce n’est que le début: toute une gamme de puissantes voitures électriques sera lancée cette année: Audi e-tron, Mercedes EQC, Peugeot e-208. Vous rencontrerez le modèle Tesla 3, qui publie des statistiques d'approbation depuis mars. 2020 offrira au groupe VW sa première automobile électrique produite en série, la VW iD.3. Il est donc grand temps de penser à ce qu'il advient des batteries de traction, si ces voitures sont endommagées ou mises au rebut à la fin de leur vie.
Système de recyclage des importateurs de voitures
L'association Auto-Schweiz, qui représente la plupart des importateurs de voitures suisses, en est consciente. 2018, les importateurs de voitures se sont donc tournés vers l’Empa pour déterminer les fondements d’un système de recyclage des batteries de traction. Par exemple, l’Empa avait précédemment communiqué avec Swico, qui s’occupe du recyclage des équipements électroniques et de la technologie informatique. Mais contrairement aux produits électroniques, aucune taxe de recyclage anticipée (VRP) n’a été facturée pour les voitures jusqu’à présent. L'association Auto-Schweiz vise une solution industrielle et a commandé la fondation Auto-Recycling Schweiz, qui s'occupe du démantèlement et du recyclage des véhicules suisses en fin de vie depuis 1992. Le chercheur de l'Empa, Rolf Widmer, et ses collègues du département "Technologie et société" collaborent avec la Fondation Auto-Recycling sur ce projet depuis mars. Ils analysent les systèmes de recyclage dans les pays voisins, examinent les coûts et l’empreinte écologique et effectuent des calculs sur des modèles afin d’estimer l’accumulation future de piles usagées et recommandent la stratégie appropriée.
Utiliser chaud ou froid?
La plupart des batteries lithium-ion ne sont pas froides auparavant, comme dans le procédé de Duesenfeld susmentionné, mais sont brûlées dans un four, puis broyées. Le leader du marché est la société belge Umicore. Pendant l'utilisation à chaud, les feuilles de cuivre minces font fondre la batterie et, avec le cobalt et le nickel, forment un alliage pouvant être recyclé. Cependant, le lithium, le graphite, l'électrolyte liquide et l'aluminium dans la batterie brûlent et finissent dans le laitier. Ils sont perdus pour une réutilisation économique.
Outre la récupération à chaud d'Umicore et le déchiquetage à froid sous gaz inerte, il existe cependant d'autres Zerlegemethoden automatisés. Batrec Industrie AG, spécialiste suisse du recyclage des batteries, déchiquette certaines batteries dans un environnement humide pour éviter les incendies. Les experts de l'Empa compareront toutes ces méthodes.
Le problème du transport
Cependant, trouver le meilleur système de recyclage ne consiste pas uniquement en un déchiquetage, mais également à la constitution d'une chaîne d'approvisionnement. "Les batteries de traction des véhicules accidentés peuvent brûler soudainement et doivent maintenant être transportées en tant que marchandises dangereuses dans des conteneurs spéciaux", explique Daniel Christen, directeur général de la Fondation Auto-Recycling Switzerland. "Cela prend du temps et coûte cher". Les chrétiens cherchent une meilleure solution pour "désamorcer" les piles et les livrer à une élimination des déchets.
Des approches sont déjà en place: la société Blubox Trading AG à Birrwil, par exemple, importe le "Firebox" d'un fabricant néerlandais. La Firebox est un conteneur avec un extincteur incorporé pouvant contenir une voiture entière ou une charge plus importante de batteries non "déchargées".
Enfin, les transitaires et les recycleurs de voitures doivent être formés pour que les vieilles voitures électriques ne soient pas dangereuses. Aujourd'hui déjà, il existe une base de données pour les services de secours, qui fournit exactement ces informations: sur une tablette, le pompier saisit le numéro de la plaque de contrôle et apprend s'il a une voiture électrique devant lui et comment il doit débrancher la batterie du réseau électrique de la voiture. Avec les mêmes informations, les voitures électriques pourraient être démontées de manière sûre.
Beaucoup de questions sont encore ouvertes
Néanmoins, il reste de nombreuses questions en suspens auxquelles il faut répondre avant de mettre en place un système de recyclage. Comment se développe le marché des batteries de traction usagées? Sera-t-il utile une fois de fournir de nouveaux modules de batterie et de les remettre en vente, de la même manière que des moteurs ou des boîtes de vitesses de remplacement? Ou bien les batteries de commande peuvent-elles devenir des dispositifs fixes de stockage de l'énergie solaire dans une "seconde vie"? Alors peut-être que la grande vague de piles usagées sera retardée par les entreprises de recyclage? La Suisse a-t-elle besoin d'une grande capacité de recyclage ou les constructeurs automobiles (étrangers) collecteront-ils la plupart des batteries de traction et les utiliseront-ils eux-mêmes? Beaucoup dépendra des prix du marché des matières premières, des prix du lithium, du cobalt, du nickel et du graphite, du prix et de la performance des nouvelles batteries, mais également de la politique qui en définit le cadre et les règles.
Quoi qu'il en soit, la bonne nouvelle est que les voitures électriques ne sont pas un problème de recyclage. Des solutions techniques apparaissent pour toutes les étapes du processus de recyclage. Et un certain nombre de spécialistes travaillent déjà à la mise en pratique de ces solutions.
Contact scientifique:
Dr. Rolf Widmer
Empa, technologie et société
Tél. + 41 58 765 78 63
[email protected]
Rainer Klose Communication
Empa - Institut fédéral d'essais et de recherche sur les matériaux
Weitere Informationen:
https://www.empa.ch/web/s604/battery-recycling
Source: texte et image d'IDW
