Recyclage des batteries de véhicules électriques — Se lancer

Les batteries lithium-ion sont essentielles pour décarboner les transports grâce aux véhicules électriques et construire un réseau d’énergie renouvelable et résilient grâce aux batteries de stockage d’énergie. L’industrie du stockage d’énergie en réseau représente une fraction beaucoup plus petite du marché des batteries lithium-ion que les véhicules électriques, mais elle a également la responsabilité de s’assurer que les batteries sont produites de manière responsable et durable, puis recyclées de manière productive en fin de vie.

Presque toutes les parties d’un réseau d’énergie renouvelable peuvent être circulaires, toutes les sorties revenant en tant qu’entrées dans un cycle de régénération. Le cycle de vie de la batterie peut également fonctionner de cette manière si les métaux précieux contenus dans les batteries sont récupérés et réutilisés. Cependant, les chaînes d’approvisionnement des batteries lithium-ion ne sont pas encore circulaires. Accroître la réutilisation et le recyclage des batteries en fin de vie est essentiel pour accroître la durabilité des batteries et créer une économie circulaire.

Le recyclage doit s’accélérer

Il existe d’énormes opportunités de recyclage pour réduire le besoin de matériaux nouvellement extraits dans les batteries. D’ici 2050, le recyclage des batteries pourrait fournir 22 à 27 % du lithium, 40 à 46 % du nickel et 45 à 52 % du cobalt nécessaires aux véhicules électriques aux États-Unis. Les États-Unis sont en train de mettre en place l’infrastructure nécessaire pour saisir pleinement cette valeur. Actuellement, les États-Unis ne disposent que d’environ 7 % de la capacité mondiale de recyclage, tandis que la Chine en possède 80 %.

Le gouvernement américain s’est également engagé à renforcer le recyclage domestique. Depuis 2019, le centre ReCell du ministère de l’Énergie recherche une technologie de recyclage des batteries efficace et abordable. La loi fédérale sur les infrastructures bipartisanes a consacré 3 milliards de dollars à un programme de traitement des matériaux de batterie et 3 milliards de dollars à la fabrication et au recyclage des batteries nationales ; 200 millions de dollars à un programme de conception, de recyclage et de réutilisation des batteries ; 110 millions de dollars pour les programmes de collecte et de recyclage des piles ; 15 millions de dollars sur les programmes de collecte de piles chez les détaillants ; et 10 millions de dollars pour le prix du recyclage des batteries lithium-ion. Récemment, un total de près de 74 millions de dollars de fonds a été accordé pour la recherche, le développement et la démonstration de 10 projets de recyclage et de réutilisation. Les entreprises leaders de l’industrie nationale du recyclage des batteries affichent des taux de récupération des matériaux élevés de 95 à 98 %.

Le secrétaire adjoint du ministère de l’Énergie pour l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables, Daniel Simmons, annonce les lauréats 2019 du prix DOE Battery Recycling, récompensant l’innovation dans le recyclage et la réutilisation des batteries lithium-ion.

Des solutions de chaîne d’approvisionnement durables existent

Dans de nombreux systèmes circulaires, problèmes = solutions. Il en va de même pour la chaîne d’approvisionnement des batteries de stockage d’énergie. Les gouvernements et l’industrie peuvent tirer parti de ces cinq tactiques pour faire évoluer les batteries de stockage d’énergie vers une gestion plus circulaire de la fin de vie.

1. Exiger la reprise par le producteur. Afin d’assurer le recyclage des batteries, il est indispensable de désigner un responsable. Un modèle de reprise par le producteur exige que le fabricant de batteries s’assure que les batteries sont réutilisées ou recyclées à la fin de leur vie si elles ne sont plus souhaitées par le propriétaire. La législature californienne a réuni un groupe de parties prenantes pour élaborer une politique visant à atteindre 100 % de recyclage des batteries dans l’État, qui incluait la reprise par le producteur comme recommandation principale, reflétant la politique de la directive européenne sur les batteries.
2. Prend en charge le transport de batterie sûr, efficace et rentable. Parce que les batteries peuvent être dangereuses si elles ne sont pas manipulées correctement, leur transport implique des réglementations supplémentaires et peut représenter 40 à 60 % des coûts de recyclage des batteries. Les gouvernements peuvent financer des programmes de recherche sur la sécurité du transport des batteries et de formation des travailleurs et peuvent faciliter une manipulation sûre et efficace en encourageant les fabricants à afficher clairement les composants des batteries, les compositions chimiques et l’état de santé. Les régulateurs peuvent également édicter de nouvelles catégories de déchets spécifiquement pour les batteries, ce qui peut rendre le transport des batteries usagées vers des centres de réutilisation ou de recyclage plus sûr et plus rentable.
3. Encourager les fabricants de batteries à concevoir pour le démontage. Le gouvernement peut exhorter les fabricants de batteries à appliquer des normes de conception qui facilitent le démontage, les tests de qualité en fin de vie et la réutilisation. Cela pourrait accélérer la réutilisation des batteries de véhicules électriques usagées dans le stockage d’énergie du réseau. Plus de 200 gigawattheures de batteries de véhicules électriques usagées seront disponibles pour la réutilisation du stockage d’énergie d’ici 2030, ce qui satisferait la demande prévue de batteries de stockage du réseau.
4. Accroître l’accès à l’information. Les États-Unis peuvent stimuler davantage la réutilisation et le recyclage des batteries en encourageant les entreprises à afficher clairement les informations sur toutes les batteries usagées, y compris le type de chimie et les résultats des tests de qualité sur la santé et la capacité restante de la batterie.
5. Investir dans la recherche et les infrastructures nationales de recyclage des batteries. Les États-Unis peuvent continuer à financer les laboratoires de recherche et les entreprises développant et développant le recyclage national. Un financement supplémentaire pour la recherche et les projets de recyclage des batteries lithium-ion peut également aider à garantir que l’industrie émergente continue de respecter et de dépasser les normes de sécurité des travailleurs et de durabilité environnementale.

Une politique efficace, l’engagement de l’industrie et la sensibilisation du public peuvent aider à résoudre les problèmes de matières premières et les défis de fabrication parallèlement au problème des déchets de batteries. Le secret? Libérer la réutilisation et le recyclage des batteries.

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Avec l’aimable autorisation de l’Union des scientifiques concernés. Par Charlie Hoffs

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