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Batteries usagées : un gisement dans nos poubelles

Batteries usagées : un gisement dans nos poubelles

Les accumulateurs lithium-ion, un marché en pleine croissance, regorgent de métaux rares. Les technologies de recyclage des batteries en fin de vie ouvrent un nouveau marché à exploiter.

Avec l’essor des technologies numériques et la transition énergétique amorcée dans les transports, les batteries sont devenues des éléments majeurs pour de nombreux pans de l’industrie. Et l’abandon programmé des énergies fossiles devrait continuer à alimenter une demande en forte croissance, tant sur les plans quantitatif que qualitatif. Le stockage de l’énergie est au cœur des préoccupations. Parmi les solutions qui se sont développées ces dernières années, la batterie lithium-ion occupe incontestablement la première place dans sa catégorie. Comparés aux batteries alcalines à base de nickel-cadmium ou aux unités de stockage au nickel-hydrure métallique (NiHM), les modèles lithium-ion possèdent des propriétés inégalées en matière d’autonomie, de restitution d’énergie et surtout de vitesse de charge. Celles-ci s’avèrent particulièrement séduisantes pour le secteur de l’électronique grand public. Ordinateurs, téléphones portables, objets connectés… Les besoins énergétiques des appareils nomades ne cessent de progresser. Le marché mondial des batteries était estimé à 6,8 milliards d’unités en 2016.

Derrière ces excellentes performances se cachent les propriétés électrochimiques d’un métal rare : le lithium. La batterie se présente comme une structure sandwich, qui comprend une électrode positive (cathode), possédant une base en lithium, et une électrode négative (anode), le plus souvent en graphite, ainsi qu’un liquide séparateur intermédiaire, l’électrolyte. Ces batteries s’appuient sur les propriétés des ions lithium, qui se déplacent de l’anode à la cathode pendant la décharge et de l’anode à la cathode à l’anode pendant la charge. Par ailleurs, toujours lors de la charge, la batterie accumule des électrons qui seront ensuite véhiculés par les ions vers la cathode pour alimenter le système électronique.

Si le lithium a donné son nom à cette technologie, il n’est pas le seul métal à être incorporé dans les batteries actuelles. « Les besoins énergétiques sont de plus en plus importants, souligne Guy Marlair, référent technique stockage de l’énergie à l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (Ineris). Les équipements électroniques sont aujourd’hui multifonctionnels et particulièrement énergivores. On demande à la batterie d’être à la fois moins chère, plus performante et plus sûre pour l’utilisateur. » D’autres métaux sont ajoutés. Le nickel, l’aluminium et le manganèse, notamment, augmentent la puissance des accumulateurs. Mais c’est surtout le cobalt qui fait l’objet de toutes les attentions. Ce métal miracle, utilisé pour réduire le temps de recharge et accroître la densité d’énergie emmagasinée par les batteries lithium-ion NMC (nickel, manganèse, cobalt), figure aujourd’hui dans la liste des métaux stratégiques. En 2016, 42 %[…]

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