Donner une seconde vie aux batteries hors d’usage
Alors que l’Europe ambitionne de devenir le premier continent climatiquement neutre, la Commission européenne s’est fixé pour objectif d’atteindre 46 % d’électrification d’ici à 2040(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Si cette transition vers une énergie propre permettra sans aucun doute de réduire les émissions de carbone de l’Europe et sa dépendance aux combustibles fossiles importés, elle pourrait aussi faire émerger de nouveaux défis. «L’électrification de l’Europe entraînera une augmentation des volumes de batteries usagées, tout en faisant progresser la demande en matières premières critiques telles que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse», explique Angel Manuel Escamilla Pérez, chercheur principal chez Leitat(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). C’est précisément à ces défis que s’attaque BATRAW(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Coordonné par Leitat, le projet BATRAW(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, réunit des partenaires de toute l’Europe pour développer une chaîne de valeur durable et circulaire pour les batteries lithium-ion arrivées en fin de vie, notamment celles des véhicules électriques (VE).
Les solutions couvrent l'intégralité du cycle de vie des batteries
L’approche de BATRAW couvre l’ensemble du cycle de vie des batteries, jusqu’à leur démontage après utilisation. Le projet a notamment développé une ligne de démontage semi-automatisée qui associe robotique, systèmes de vision fondés sur l’IA et technologies de découpe laser pour démonter les batteries de VE avec rapidité et en toute sécurité. Lors des démonstrations pilotes, cette ligne a réduit de 50 à 60 % le temps nécessaire au démontage, optimisé les opérations manuelles et renforcé la sécurité des travailleurs. Le projet a également développé des technologies avancées de recyclage hydrométallurgique pour récupérer les matières premières critiques. Lors d’une démonstration à l’échelle pilote, la solution a atteint un taux de récupération supérieur à 98 % dans des conditions représentatives d’un environnement industriel. «En intégrant ces deux installations pilotes, nous avons réduit les temps de démontage, amélioré la sécurité et, au terme du procédé hydrométallurgique, récupéré des matériaux de haute qualité qui peuvent désormais servir à produire de nouveaux matériaux de cathode et d’anode», explique Angel Manuel Escamilla Pérez. Pour favoriser la réutilisation des matériaux récupérés, les chercheurs ont également étudié des applications en seconde vie pour les batteries, notamment un système de stockage d’énergie de 80 kWh et un outil associé d’évaluation rapide de leur état de santé.
Un passeport numérique pour les batteries
Outre ses technologies de récupération et de recyclage, le projet a contribué à la création d’un passeport numérique pour les batteries et d’une plateforme de traçabilité fondée sur la blockchain. «En assurant la traçabilité des batteries et des matériaux qu’elles contiennent à toutes les étapes de leur cycle de vie, notre passeport, associé à la plateforme de traçabilité, permet d’identifier les points faibles de la chaîne de valeur, tout en facilitant la récupération des matières premières critiques par les recycleurs et en favorisant l’économie circulaire», ajoute Angel Manuel Escamilla Pérez. À partir de 2027, la Commission européenne exigera un passeport numérique pour toutes les batteries de VE d’une capacité supérieure à 2 kWh mises sur le marché de l’UE.
Vers un écosystème de batteries circulaire et durable
En intégrant l'ensemble de la chaîne de valeur des batteries – de la collecte et du diagnostic des batteries au démontage, au recyclage, à la récupération des matériaux, à la fabrication de nouveaux matériaux pour batteries et à la traçabilité numérique – le projet BATRAW a réduit la dépendance de l'Europe aux matériaux importés, l'impact environnemental associé à l'exploitation minière et la quantité de déchets, tout en renforçant l’autonomie de l’Europe en matière de ressources. «BATRAW a démontré qu’un écosystème européen de batteries circulaire et durable est techniquement réalisable, économiquement viable et bénéfique pour l’environnement», conclut Angel Manuel Escamilla Pérez. L’équipe du projet se concentre désormais sur le passage à l’échelle de ses technologies les plus prometteuses, afin de les rapprocher de la commercialisation et du déploiement industriel.
