Denis Foy, directeur du centre de traitement Euro Dieuze Industrie vous parle du lithium

Tri et traitement des piles et batteries usagées

 

Le lithium est de plus en plus répandu dans les piles et batteries alimentant de nombreux objets qu’ils soient des petits appareils électroniques ou des véhicules électriques.

Ce marché étant en pleine expansion, la question du recyclage de ce métal est des plus cruciales pour l’avenir : pour exemple 100 000 véhicules électriques sont en circulation sur nos routes ce qui correspond à environ 30 000 tonnes de batteries. Pour en comprendre tous ses enjeux, nous avons rencontré Denis Foy, directeur du site d’EURO DIEUZE INDUSTRIE filiale du groupe SARPI VEOLIA, dédié au recyclage des piles et accumulateurs et partenaire historique de Screlec-Batribox.

 

Pouvez-vous présenter Euro Dieuze Industrie (EDI) et rappeler sa place au niveau Européen et dans le monde en matière de revalorisation du Lithium ? 

EDI est un acteur majeur en Europe du recyclage des piles et accumulateurs grâce au développement de procédés capables de recycler tous les types de piles et accumulateurs présents sur le marché.

Au niveau mondial, la réglementation concernant le recyclage des piles et accumulateurs étant différente en fonction des pays, notre marché est exclusivement orienté vers l’Europe. EDI est un partenaire de recyclage des piles et accumulateurs de Screlec-Batribox depuis une dizaine d’années.

 

Le lithium est aujourd’hui difficilement recyclable car ses teneurs dans les batteries sont faibles…

 

Comment s’effectue le traitement et la revalorisation du lithium ?

Il faut déjà préciser qu’il existe deux principales familles de piles et accumulateurs contenant du lithium :

 

  • La première non rechargeable est constituée d’une électrode en lithium métal : ce sont les piles lithium boutons ou des piles utilisées dans des applications bien spécifiques (système d’alarme, militaire, …).
  • Les batteries Li-ion rechargeables : elles sont principalement utilisées dans l’électronique portable et les outils portatifs. Dans ce cas, le lithium est sous forme ionique et se déplace dans un solvant.

 

Dans les deux cas, le lithium est aujourd’hui difficilement recyclable car les teneurs sont faibles en particulier dans les batteries Li-ion qui représentent le gros du volume. En outre, les filières de reprises d’un lithium recyclé ne sont pas actives dans la mesure où il s’agit d’une ressource abondante. Pourtant, il est indispensable de gérer la fin de vie de cet élément pour éviter son impact sur l’environnement et l’Homme. Grâce au procédé chimique développé à EDI, on peut extraire le lithium présent dans les batteries tout en gérant les risques associés pour l’environnement.

 

Rencontrez-vous des difficultés particulières dans le recyclage du lithium ? Si oui lesquelles ?

La difficulté provient premièrement de la réactivité des piles et batteries contenant du lithium. Elle n’est pas la même selon la famille de piles :  dans les « non rechargeables », le lithium sous forme métallique est extrêmement réactif en présence d’humidité. En revanche, dans les piles Li-ion, le lithium étant sous forme de sels, il ne l’est pas autant. Mais il peut y avoir des courts-circuits en cas de hausse de température par exemple qui peuvent entrainer l’inflammation du solvant dans lequel baigne le sel de lithium.

Autre difficulté, celle de la purification de ce métal. Il ne représente que 2 % des produits contenus dans une batterie Li-ion. C’est donc très compliqué de le récupérer parmi les 98 % autres matériaux. Le procédé pour le purifier et le recycler est forcément plus complexe. A tel point qu’il est d’ailleurs pour le moment impossible de l’extraire par voie mécanisée d’où l’utilisation d’un procédé chimique.

 

Peut-on dire aujourd’hui que le recyclage des piles au lithium respecte dans la pratique le cercle vertueux de l’économie circulaire ?

Le concept d’économie circulaire parfait consiste à réutiliser des matières premières venant de la fin de vie de l’objet. Des règles cherchent à se rapprocher de ce cercle vertueux. Au niveau européen, une directive a fixé des objectifs de recyclage des déchets : les pays – par le biais des opérateurs de recyclage – doivent atteindre un rendement de recyclage à 50 % de la masse de la batterie. Cela implique qu’au moins la moitié du poids de la batterie soit recyclée sous la forme de matière. Et que celle-ci soit réinjectée dans différentes industries pour refabriquer de nouveaux produits.

Les recycleurs de tous les domaines travaillent au quotidien à produire des matières de qualité capables d’être réintégrées dans les procédés de fabrication. Cependant, pour répondre à ce défi, il est impératif d’être aussi capable de dépolluer les substances toxiques présentes dans les objets issus de cette boucle du recyclage pour éviter que ces toxiques viennent polluer l’ensemble de la boucle.

 

L’UE veut créer « l’Airbus de la batterie » …

 

Dans quelle mesure l’engouement pour les batteries Li-ion [explosion du marché du stockage d’énergie et en particulier celui du rechargeable avec le développement des appareils mobiles, véhicules hybrides et tout électriques] pourrait-il bouleverser notre économie ? 

Pour le moment, les principaux acteurs et fabricants des batteries ou cellules Li-ion ne sont pas situés sur le territoire Européen. Ce sont les géants Asiatiques et Américains qui détiennent la majeure partie de ce marché. Pour développer cette industrie localement, la Commission Européenne a réuni en octobre dernier un certain nombre de patrons d’entreprises Européennes du secteur (constructeurs et énergéticiens) pour créer « l’Airbus de la batterie ».

Notre avantage, c’est que si nous n’avons pas une fabrication de masse en Europe de ces batteries pour le moment, en revanche l’utilisation de ces batteries se fait sur nos territoires. Nous sommes le deuxième marché dans le monde (derrière la Chine) à utiliser les véhicules électriques. Ce qui signifie que si nous gérons bien la fin de vie de ces objets, nous serons capables de disposer d’une ressource de matière première pour nous lancer dans ce marché. Cela nous permettra de rééquilibrer les relations avec les possesseurs de la matière première.

 

Des recherches de nouvelles technologies permettant d’améliorer les performances des batteries sont en cours…

 

Selon vous, les piles du Li-ion sont-elles amenées à supplantées celles au plomb ? Que pensez-vous des nouvelles piles à base de magnésium ou encore de l’association lithium/cobalt comme piles d’avenir ?

Il est difficile de dire si le lithium-ion va remplacer le plomb. Ce que l’on constate c’est que la part de batteries au Li-ion ne cesse de progresser. Avec des coûts de fabrication plus faibles et des applications où l’utilisation du plomb parait difficile (véhicule électrique), cette part ne devrait pas régresser. En revanche, il y aura surement toujours besoin de la technologie au plomb.

De nombreuses recherches de nouvelles technologies permettant d’améliorer les performances des batteries sont effectivement en cours, notamment avec du sodium, du magnésium et même du lithium sous d’autres formes. Mais dire exactement laquelle de ces technologies sera gagnante est pour le moment très complexe. Ce qui est certain c’est que la technologie Li-ion sera encore présente pendant de nombreuses années et que les volumes déjà vendus devront donc être recyclés.

Quant au cobalt, il était l’un principaux éléments pour la fabrication de batterie au Li-ion historiquement. Trop coûteux, de nouvelles technologies ont été essayées, mais il reste encore l’un des éléments les plus performants et très utilisé en électrochimie pour des produits requérant une grosse puissance immédiate. L’association lithium/cobalt a donc de beaux jours devant elle.

 

 

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