La mobilité électrique est en plein essor et nécessite un nombre toujours plus grand de batteries. Elles contiennent du lithium ainsi que d’autres matériaux rares. Un nouveau procédé de recyclage vise à récupérer la plus grande partie possible des matières premières dans les batteries usées tout en respectant l’environnement.
Image: Kyburz
Située à Freienstein près de Zurich, l’entreprise Kyburz conçoit et produit des véhicules électriques légers destinés aux secteurs de l’artisanat et de l’industrie, aux communes ainsi qu’aux particuliers. Plus de 25 000 véhicules sont en service dans le monde et en Suisse, les triporteurs que La Poste utilise pour distribuer le courrier sont caractéristiques du paysage urbain. Grâce à son concept MultiLife, Kyburz entend faire l’utilisation la plus vaste possible des ressources nécessaires à la fabrication de véhicules selon le principe de l’économie circulaire. Les batteries lithium-ion employées dans les véhicules électriques ont ainsi trois vies. Les véhicules d’occasion sont révisés par Kyburz puis revendus avec une garantie usine en seconde utilisation. Lorsque les batteries ne sont plus adaptées à une utilisation sur des véhicules, elles servent une troisième fois comme accumulateurs stationnaires d’énergie dans des installations photovoltaïques décentralisées. Les batteries devenues inutilisables accèdent alors au processus interne de recyclage.
Olivier Groux, responsable du service recyclage des batteries chez Kyburz Switzerland AG, en a développé les bases dans le cadre de son mémoire de Master. Il explique : « Par rapport aux méthodes conventionnelles de recyclage des batteries, ce nouveau procédé présente l’avantage de pouvoir être réalisé sans produits chimiques et avec très peu d’énergie. Si, sur le principe, la façon de procéder est très simple, elle requiert néanmoins un savoir-faire spécifique au niveau de la préparation et de la manipulation des batteries à recycler. » Deux étapes sont déterminantes au cours du processus de recyclage : les cellules des batteries sont tout d’abord déchargées, puis ouvertes mécaniquement avant qu’en soient extraites les électrodes ; enfin, leurs différents composants sont dissociés avec de l’eau. Ce procédé permet de récupérer les matériaux actifs contenant le lithium à l’état de matière première. L’année dernière, il a été démontré, en collaboration avec l’Empa et avec Blackstone Technology, que les matériaux recyclés peuvent être utilisés à la fabrication de nouvelles cellules de batterie.
En raison du passage rapide de la mobilité au tout électrique, nombre d’acteur·rice·s estiment que les pénuries de matières premières risquent fortement de frapper le secteur de la fabrication des batteries. Les solutions durables visant à récupérer les composants des batteries sont donc d’une grande importance. « Pour nous, une batterie usée n’est pas un déchet, mais une ressource », explique Olivier Groux. qui voit dans cette évolution des mentalités la clé du succès pour le développement de procédés de recyclage. Il s’agit actuellement d’intégrer le processus de séparation des électrodes de batterie fonctionnant sur une base aqueuse à l’installation pilote automatisée. Jusqu’à présent, cette étape n’a pu être démontrée qu’en conditions de laboratoire alors que le démontage des cellules de batterie en amont a déjà lieu systématiquement dans l’installation existante.
L’objectif visé pour cette installation de recyclage située à Freienstein et qui a reçu l’autorisation d’exploiter de la part du canton en 2022, est de l’utiliser à pleine capacité d’ici 2024. Cela permettra de traiter 200 tonnes de batteries par an, soit l’équivalent de 4000 à 8000 véhicules de livraison postale recyclés, selon la capacité du système de batteries. Dans la perspective d’une montée en puissance des capacités de production, il est également prévu de construire une nouvelle usine consacrée au recyclage uniquement. L’installation pilote existante ayant été conçue pour avoir la taille d’un conteneur maritime standard, l’extension du recyclage pourrait donc être distribuée sur plusieurs unités de faible envergure, par exemple sur les sites de production de véhicules électriques. Cela présenterait l’avantage de contourner le transport de batteries lithium-ion hors service, considérées comme des substances dangereuses.
Le nouveau procédé de recyclage mis au point par Kyburz a été conçu spécifiquement pour le type de batteries utilisées dans leurs véhicules. À terme, on lorgne toutefois la possibilité d’élargir ce procédé aussi à différents systèmes de batteries présents dans d’autres véhicules électriques. Pour conclure, Olivier Groux assure que « Chez Kyburz, ce ne sont pas les idées qui nous manquent pour améliorer la récupération des ressources de valeur utilisées dans les batteries. »
