Le lithium est un métal particulièrement recherché dans la fabrication des batteries rechargeables Li-ion. Il est présent dans les smartphones, les ordinateurs portables et les voitures électriques. Ces métaux sont développés avec la multiplication des appareils électroniques, et posent toutefois des problèmes aux usagers lors de leur remplacement. Donner une seconde vie à ce métal, grâce à la méthode de recyclage, est ainsi un enjeu majeur et une solution viable pour préserver l’environnement. Mais comment fonctionne-t-il ? Décryptage.
Les batteries lithium : quelques informations
Le lithium est un métal alcalin blanc argenté, souple, hautement réactif en présence d’eau et d’oxygène. C’est le plus léger des métaux avec un faible point de fusion et une capacité calorifique très élevée. Les ions de lithium jouent un rôle important pour alimenter une batterie.
D’une façon générale, tous les types de batteries peuvent être recyclés, notamment celles contenant du lithium. Pour ces batteries, seuls les 46 % sont récupérés en Europe. En effet, le recyclage des batteries Li-ion est une opération délicate avec des normes de standardisation relatives à la conception des packs de batteries. C’est également une opération dangereuse présentant des risques électriques, des risques thermiques (explosion) et des risques chimiques.
Donner une seconde vie à ce lithium grâce à son recyclage constitue donc une idée ingénieuse. Ainsi, lorsque vous constatez que des batteries en lithium sont proches de sa fin de vie, il est conseillé de se rapprocher des espaces prévus à cet effet. Si les problématiques de recyclage de vos déchets vous intéressent, des blogs écologiques comme La-goose pourront vous apporter une aide précieuse pour réduite votre empreinte environnementale.
Les phases du procédé de recyclage de la batterie au lithium
Le recyclage des batteries lithium-ion fait l’objet aujourd’hui d’un large débat, du fait que de plus en plus de batteries arrivent à leurs termes. Pour éviter de voir des tonnes de batteries usagées à l’avenir, il faut trouver des solutions. Voici les différentes phases pour recycler une batterie au lithium.
Présélection
Toutes les batteries en cours d’achèvement sont présélectionnées en fonction de la complexité des cellules en lithium. Le but, c’est de bien optimiser l’efficacité du recyclage. Les batteries sont donc séparées en fonction de leurs différentes caractéristiques aussi bien chimiques, mécaniques que géométriques.
Récupération d’énergie
Pour récupérer les énergies, les cellules et les batteries présentant de grandes dimensions peuvent être soumises à un processus de déchargement en vue de la récupération de l’énergie.
Démontage
Le démontage engendre des pièces métalliques, des matières plastiques et des composants électroniques qui peuvent être utilisés dans le cadre de procédés de recyclage.
Assainissement
Cette méthode consiste à éviter le rejet de substances nocives ou dangereuses dans l’environnement. Elle comprend un traitement cryogénique qui permet d’éviter les réactions exothermiques lors des phases successives du procédé de recyclage.
Séparation
Les matériaux libérés sont séparés selon leurs différentes propriétés physico-chimiques (densité, propriétés magnétiques électrostatiques et géométriques). Pour obtenir des composants plus purs, il est possible de réaliser un raffinage métallurgie (thermique, chimique ou biologique).
Le traitement physique et chimique des batteries recyclées
En ce qui concerne le traitement des lithiums recyclés, cela se subdivise en deux catégories principales, dont les procédés physiques et les procédés chimiques.
Pour les procédés physiques, ils comprennent le démontage, la séparation, le broyage des composants des batteries en exploitant les différentes caractéristiques physiques des matériaux (par exemple densité, propriétés magnétiques, solubilité, etc.). Ce procédé est utilisé en guise de traitement préliminaire, pour séparer les anodes, les cathodes, les collecteurs de courants et les électrolytes.
Pour les procédés chimiques, ils comprennent la précipitation chimique, la dissolution, les extractions au solvant et les traitements thermiques. Deux sous-catégories existent. Ce sont :
- les procédés pyrométallurgiques : qui consiste à chauffer les résidus à haute température (pouvant atteindre 1 475 °C pendant 30 minutes) afin de séparer les métaux, cette méthode reste la plus efficace pour séparer le cobalt, le nickel et le cuivre du lithium ;
- les procédés hydrométallurgiques : qui repose sur l’utilisation des réactifs (les solvants par exemple) dans le but de dissoudre ou faire précipiter les métaux, c’est la méthode de lixiviation.
Jusqu’à aujourd’hui, l’obligation de recycler une batterie lithium-ion est de 50 % contre 90 % pour une batterie au plomb. Selon un spécialiste du traitement des déchets et de l’eau, il estime qu’en 2027, 50 000 tonnes de batteries Li-ion devraient être recyclées.
