Batteries lithium-ion : ces projets industriels de recyclage qui émergent en Europe

Des projets de recyclage, notamment en Italie et en Allemagne, ont été présentés lors d'une conférence organisée par l'agence britannique Benchmark Minerals, mercredi 2 juin. La réglementation européenne imposera, d'ici 2030, aux industriels d'utiliser des proportions minimales de matériaux recyclées.

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Batteries lithium-ion : ces projets industriels de recyclage qui émergent en Europe
Primobius a démarré la construction de l'usine de démonstration en Allemagne, pour une commercialisation prévue en 2023.

Boucler la boucle des batteries. Des projets industriels pour recycler des batteries émergent en Europe, comme l’ont illustré les représentants de la société australienne Neometals et de l’entreprise American Manganese Inc., invités à présenter leurs initiatives lors d’une conférence en ligne intitulée « Gigafactories : fermer la boucle », mercredi 2 juin. La table ronde s’est tenue dans le cadre d’une semaine sur la chaîne de valeur des batteries lithium-ion « EV Fest », organisée par le cabinet de consulting britannique Benchmark Minerals.

Les deux projets européens présentés se basent sur des procédés d’hydrométallurgie, et non pas sur la pyrométallurgie, pourtant très maîtrisée. Cette dernière consiste à brûler des batteries dans des hauts-fourneaux afin d’en récupérer des alliages. « La pyrométallurgie permet de recycler à peu près 40 à 60 % du nickel et du cobalt, mais ne permet pas de récupérer le lithium. Et surtout son empreinte carbone est très importante : pour une tonne de métal recyclé, environ deux tonnes de CO2 sont émis », a expliqué Zarko Meseldzija, directeur technique chez American Manganese Inc.

Procédés hydrométallurgiques

L’hydrométallurgie, quant à elle, commence par dissoudre les métaux solides de la batterie après l’avoir déchargée et broyée. S’ensuit l’étape de séparation et de récupération des métaux… souvent les plus précieux. Ainsi, les cathodes à base d’oxyde mixte de lithium, nickel, manganèse et cobalt, couramment utilisées pour les batteries lithium-ion des véhicules électriques, sont les principales cibles des traitements de recyclage. « La cathode représente à peu près 25 % du coût total de la batterie », a rappelé M. Meseldzija.

Grâce à son procédé de recyclage RecycLiCoTM, American Manganese Inc. a ainsi tissé un partenariat, en mars 2021, avec Itavolt ; une startup qui vise à construire une gigafactory de 45 GWh d’ici à 2024 à Scarmagno, en Italie. Alors que l'usine pilote RecycLiCo a déjà démarré, l'objectif est de recycler 5 tonnes de « black mass » - la poudre de métaux actifs - par jour. D'après leurs calculs, recycler 10 % des rebuts de production d'Itavolt – soit environ 7 673 tonnes de matériaux actifs de cathode récupérées – représenteraient une valeur d'à peu près 100 millions d’euros.

Au Nord de l’Europe aussi, des projets voient le jour. Neometals s’est associé avec le groupe allemand SMS group, spécialisé dans la construction de machines à destination de l'industrie métallurgique, pour former la joint-venture Primobius. La co-entreprise, qui a commencé à construire son démonstrateur en Allemagne en mars dernier, souhaite entrer dans sa phase commerciale à compter de 2023.

Réglementation européenne

Il y a fort à parier que cette impulsion en faveur d’une économie circulaire de la batterie s'accentue en Europe : d’après une directive européenne (2006/66/EC), la teneur en cobalt, en plomb, en lithium et en nickel recyclés des batteries industrielles et des batteries de véhicules électriques à stockage interne devra être déclarée à partir du 1er janvier 2027.

Puis les batteries devront respecter des proportions minimales de contenu recyclé (12 % de cobalt, 85 % de plomb, 4 % de lithium et 4 % de nickel) d’ici le 1er janvier 2030. « Le nouveau plan d’action sur l’économie circulaire de l’Union européenne (mars 2020) participe également à dynamiser le recyclage dans le domaine des batteries », a pointé Sarah Colbourn, consultante chez Benchmark.

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