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L’électrification de notre système de transport est essentielle pour atténuer les émissions qui causent le changement climatique et les effets néfastes sur la santé. Cette électrification nécessitera beaucoup plus de batteries et donc beaucoup plus de minéraux. La récupération de ces matériaux à partir de batteries de véhicules électriques (VE) à la retraite est une source alternative à l’exploitation minière. Essentiellement, les matériaux récupérés grâce au recyclage des batteries peuvent remplacer l’approvisionnement futur en matériaux qui devraient autrement être extraits de la terre pour répondre à la demande.
Les estimations montrent qu’en 2050, les États-Unis pourront répondre à environ la moitié de la demande de VE pour le cobalt et le nickel et un quart de la demande de lithium avec des minéraux récupérés grâce au recyclage. Bien que les véhicules électriques génèrent déjà moins d’émissions de gaz à effet de serre que l’alternative à l’essence, l’utilisation de ces matériaux recyclés réduit considérablement les impacts associés à l’approvisionnement en matériaux.
Avant le recyclage, la batterie retirée de l’utilisation dans un véhicule électrique peut être utilisée dans une application de seconde vie. Cela signifie qu’il est soit réutilisé dans un autre véhicule, soit réutilisé pour une application de stockage stationnaire. Finalement, la batterie atteindra sa fin de vie et devra être recyclée, récupérant les minéraux pour ensuite réintégrer le flux de fabrication de la batterie.
Le processus circulaire commence à la fabrication, se poursuit jusqu’à la première utilisation dans un véhicule électrique, est réutilisé pour une seconde vie, recyclé, puis finalement les minéraux retournent à la fabrication. C’est ce qu’on appelle la circularité matérielle ou l’économie circulaire.
La politique de batterie convenue dans l’Union européenne met en œuvre les principes de l’économie circulaire et est la politique de batterie la plus ambitieuse à ce jour. Il a le potentiel d’augmenter le recyclage des batteries et l’utilisation de matériaux récupérés grâce à la responsabilité élargie des producteurs et aux exigences de recyclage. Aux États-Unis, la Californie explore également une politique de recyclage et de circularité des matériaux. En 2022, un rapport a été publié par le California Electric Vehicle Battery Recycling Advisory Group qui décrit les politiques que le groupe estime que la législature californienne devrait mettre en œuvre.
Les politiques discutées et proposées par ces groupes ont le potentiel d’augmenter la réutilisation, la réaffectation et le recyclage des batteries, ainsi que d’atténuer les impacts associés aux processus de fin de vie et d’augmenter la durabilité des batteries. Au fur et à mesure que les politiques se développent, nous, à l’Union of Concerned Scientists, avons défini les principes de haut niveau suivants que nous utiliserons pour guider nos positions politiques.
Des principes directeurs
- L’augmentation du recyclage des batteries et de la circularité des matériaux est nécessaire pour une industrie des batteries durable.
- Le producteur (dans la plupart des cas, le constructeur du véhicule) devrait être responsable de s’assurer que les batteries de VE sont réutilisées, réutilisées et éventuellement recyclées.
- Le processus de recyclage des batteries doit minimiser les impacts environnementaux et avoir un taux élevé de récupération des matériaux, en particulier pour le lithium, le nickel et le cobalt.
- Avant le recyclage, la batterie doit être réutilisée, remise à neuf et/ou réutilisée, si elle est sûre et a une capacité restante.
- La fin de vie de la batterie doit être prise en compte lors de la conception du VE.
- Les informations sur l’état de la batterie dans le temps doivent être accessibles lorsque la batterie est dans le véhicule et après son retrait.
- Le financement gouvernemental devrait continuer à soutenir la recherche et le développement de la réutilisation, de la réutilisation et du recyclage des batteries.
Plongeons un peu plus dans ces principes.
L’augmentation du recyclage des batteries et de la circularité des matériaux est nécessaire pour une industrie des batteries durable.
Le recyclage des véhicules électriques déjà sur la route est le moyen le plus durable de s’approvisionner en matériaux. Ces batteries contiennent une quantité très concentrée de minéraux qui peuvent être récupérés grâce au recyclage. Les procédés de recyclage plus récents rapportent des taux de récupération de 95 % et de faibles impacts de pollution. Il s’agit d’une alternative nettement meilleure que les techniques basées sur l’incinération qui ne récupèrent actuellement aucune partie du lithium et émettent des gaz à effet de serre et des particules.
Une fois récupérés, ces minéraux peuvent être utilisés pour fabriquer de nouvelles batteries, réduisant ainsi le besoin de nouvelles exploitations minières. Dans l’ensemble, la diminution de l’exploitation minière peut rendre les véhicules électriques plus durables et réduire le risque de mauvaise manipulation en raison d’un stockage ou d’un enfouissement inadéquat.
Le producteur (dans la plupart des cas, le constructeur du véhicule) devrait être responsable de s’assurer que les batteries de VE sont réutilisées, réutilisées et éventuellement recyclées.
Actuellement, les États-Unis n’exigent pas le recyclage des batteries de véhicules électriques. Pendant que le recyclage est en cours, il est possible que la dynamique du marché n’attrape pas toutes les batteries usagées, entraînant ainsi une élimination inappropriée. Certaines batteries plus récentes n’utilisent pas de cobalt et de nickel, qui sont traditionnellement les minéraux les plus précieux dans les véhicules électriques. Cette tendance est bénéfique car elle se traduit par des véhicules électriques moins chers et plus respectueux de l’environnement. Mais d’un autre côté, le recyclage des batteries sans ces minéraux n’est actuellement pas rentable et ne peut donc pas être recyclé si aucune réglementation ne l’exige.
Une solution politique potentielle consiste à définir une partie centrale responsable, telle que les producteurs, de s’assurer que les batteries sont recyclées. Définir la responsabilité peut augmenter le taux de recyclage et encourager la planification et l’efficacité.
Les constructeurs automobiles sont les mieux placés pour ce poste, suivant la structure de politique typique appelée responsabilité élargie du producteur (REP). En centralisant la responsabilité au constructeur automobile, cela garantit non seulement que la batterie est recyclée, mais incite également le producteur à concevoir la batterie et le VE de manière à rendre le recyclage plus facile et moins cher.
Cela a été mis en œuvre pour les batteries de véhicules électriques dans l’Union européenne et a été proposé par le California Advisory Group (le rapport utilise le terme « reprise par le producteur »). Un type de responsabilité élargie des producteurs est utilisé pour assurer le recyclage de plusieurs produits en Californie, notamment les matelas, la peinture et les tapis.
Le processus de recyclage des batteries devrait entraîner de faibles impacts environnementaux et avoir un taux élevé de récupération des matériaux, en particulier pour le lithium, le nickel et le cobalt.
La récupération des minéraux par le recyclage des vieilles batteries est nettement plus propre que l’extraction de nouveaux matériaux, et il est important que les politiques maximisent les avantages environnementaux du recyclage. Cela peut être fait grâce aux taux de récupération des matériaux requis et aux rapports sur l’impact environnemental. Les technologies progressent et plusieurs nouvelles entreprises de recyclage annoncent un taux de valorisation matière de 95 %. Cette meilleure technologie disponible devrait être utilisée et l’utilisation de techniques basées sur l’incinération qui ne récupèrent pas le lithium ne devrait pas être autorisée.
Avant le recyclage, la batterie doit idéalement être réutilisée, remise à neuf et/ou réutilisée, si elle est sûre et a une capacité restante.
A terme, toutes les batteries doivent être recyclées. Mais auparavant, de nombreuses batteries peuvent être utilisées dans l’application de seconde vie avantageuse pour l’environnement, comme la réutilisation, la remise à neuf et la réutilisation. La réutilisation et la remise à neuf désignent la réutilisation des batteries dans la même application, mais dans une voiture différente. La réaffectation fait référence à l’utilisation de la batterie dans une application différente, par exemple pour le stockage stationnaire afin de soutenir la production d’énergie renouvelable. Lisez cet excellent blog si vous souhaitez en savoir plus.
La fin de vie de la batterie doit être prise en compte lors de la conception du VE et de la batterie.
Lorsqu’un véhicule électrique est mis hors service, la batterie est retirée du véhicule, puis généralement démontée davantage. Si le démontage est prévu lors de la conception du VE et de la batterie, le processus peut devenir plus sûr et plus efficace. Des exemples d’améliorations potentielles du processus de déconstruction grâce à la conception des véhicules électriques et des batteries incluent l’utilisation de liants au lieu d’adhésifs et la normalisation de la conception des packs. Le démontage est actuellement un processus manuel, mais si les batteries sont standardisées et conçues pour être démontées, des robots intelligents pourraient à la place faire ce travail.
Si la responsabilité élargie des producteurs est établie, la conception pour le démontage et le recyclage est naturellement incitée.
Les informations sur l’état de la batterie dans le temps doivent être accessibles lorsque la batterie est dans le véhicule et après son retrait.
La santé de la batterie fait référence à la capacité et à l’efficacité de la batterie, quelque chose qui se dégrade lentement avec le temps et l’utilisation. Cet indicateur est généralement représenté sous forme de pourcentage et communique le pourcentage de capacité maximale disponible de la batterie par rapport au moment où la batterie était neuve. Il est important que les propriétaires de véhicules électriques connaissent l’état de santé de leur batterie, un indicateur requis à partir de 2026 pour les véhicules électriques en Californie.
Il est également important que l’état de la batterie soit accessible une fois la batterie retirée de la voiture. La santé de la batterie est un facteur déterminant pour décider si la batterie doit être réutilisée, réutilisée ou envoyée directement au recyclage. Si la batterie est en bon état (c’est-à-dire capacité et efficacité relativement élevées), elle doit être réutilisée ou réutilisée pour une seconde vie avant le recyclage.
Actuellement, s’il n’y a aucun dommage visuel, les recycleurs de batteries testent la santé en la surveillant par une charge et une décharge complètes ou un processus de test spécialement conçu. Cela coûte cher et prend du temps, mais si ces informations ont été fournies sans tests approfondis, la réaffectation peut être accélérée et les coûts réduits.
Le financement gouvernemental devrait continuer à soutenir la recherche et le développement sur la réutilisation, la réutilisation et le recyclage.
Alors que nous passons du véhicule à essence au véhicule électrique plus respectueux de l’environnement, le recyclage des batteries et la circularité des matériaux devraient être prioritaires. Comme indiqué dans un blog précédent, des fonds ont été consacrés à la recherche, au développement et à la démonstration du recyclage. Bien que ce financement soit essentiel pour développer une industrie des batteries plus durable, nous avons également besoin d’une politique qui exige et assure une économie circulaire des batteries.
Quelle est la prochaine étape de la politique de recyclage des batteries
Chez UCS, nous voulons que toutes les batteries de VE soient recyclées en toute sécurité et que les matériaux récupérés soient utilisés dans la fabrication de batteries de nouvelle génération. Ces matériaux sont un élément essentiel pour répondre à la demande à venir et réduire le besoin d’exploitation minière.
La politique américaine devrait suivre l’exemple de l’Union européenne en mettant en œuvre la responsabilité élargie des producteurs, en exigeant des taux élevés de récupération des matériaux et en améliorant l’accès aux informations sur les batteries. Restez à l’écoute pour plus de blogs qui plongent dans ces principes.
Publié à l’origine par l’Union of Concerned Scientists, The Equation.
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