À fin 2020, 17,6 GWh de batteries lithium-ion ont atteint leur fin de vie ; d’ici 2035, ce nombre pourrait atteindre plus de 140 GWh, a déclaré Lux Research. Les capacités de recyclage actuelles sont en retard par rapport à ce qui est nécessaire pour répondre à cette croissance rapide de la demande.
Plus d’un million de tonnes de batteries devraient arriver en fin de vie et devront être recyclées d’ici 2030, a déclaré Lux. Actuellement, l’approvisionnement en batteries usagées ne représente qu’environ 2 à 3 % de la demande cumulée de stockage d’énergie, ce qui présente une opportunité de création de valeur accrue à partir des batteries en fin de vie.
Le rapport Lux a souligné plusieurs moteurs qu’il espère aideront à lancer ce marché. L’un est l’élaboration de politiques qui soutiennent la manipulation et la réutilisation des batteries. Actuellement, dans la plupart des juridictions, les batteries lithium-ion sont classées comme matières dangereuses et manquent de réglementations spécifiques pour l’élimination et le recyclage. Un ensemble clair de normes permettra une adoption plus rapide et plus efficace du recyclage, a déclaré Lux.
Les développements technologiques stimuleront également la croissance de ce marché émergent, indique le rapport. Le recyclage des batteries lithium-ion a fait des progrès significatifs ces dernières années, et les recycleurs revendiquent désormais des taux de récupération du lithium supérieurs à 98 %. Les dépôts de brevets pour des techniques de recyclage ont également eu lieu à un rythme accru, a déclaré Lux.
Lux a proposé une poignée de façons de procéder au recyclage. Le recyclage mécanique est l’étape initiale de séparation des composants. Dans cette étape, le boîtier, le câblage et les circuits sont disposés. Ensuite, l’une des trois différentes techniques de recyclage dominantes est utilisée.
Plusieurs types de recyclages
Une méthode est connue sous le nom de recyclage direct, qui utilise des méthodes non chimiques pour traiter les matériaux en vue de leur réutilisation dans les futures batteries. Un avantage de cette méthode est qu’elle permet d’obtenir un produit qui peut être utilisé plus loin dans la chaîne de valeur. Plutôt que de réutiliser la batterie en une matière première et de la renvoyer tout au long du processus de fabrication, le recyclage direct offre un produit déjà raffiné.
Une deuxième méthode est l’hydrométallurgie, qui utilise une précipitation chimique pour recueillir des sels métalliques ou des matériaux de cathode et, dans certains cas, des matériaux d’anode et de collecteur de courant. Cette méthode crée des matériaux raffinés qui peuvent être rapidement intégrés dans la production de cathodes et la fabrication de cellules.
Le troisième type, la pyrométallurgie, est moins courant, mais a montré un certain succès dans les études de cas en termes d’amélioration de ses taux d’extraction. La pyrométallurgie utilise des fonderies pour récupérer les métaux de base et les boues composites. La méthode nécessite un raffinement supplémentaire et redémarre essentiellement le processus de production de la batterie.
Lux a déclaré qu’une variété de technologies et d’autres innovations seront nécessaires pour répondre à la demande de batteries en fin de vie, et que la capacité devra être augmentée.
L’un des obstacles à la croissance est le manque de standardisation des batteries de véhicules électriques. La grande variabilité de la conception rend difficile le développement de processus de recyclage efficaces et rentables. Lux a déclaré que cela pourrait profiter à la capacité de l’hydrométallurgie à extraire de la valeur à travers différentes structures et chimies de batteries.
