Les batteries EV sont faites de centaines de cellules plus petites
Partout dans le monde, de plus en plus de véhicules électriques prennent la route. L'année dernière, plus de 17 millions de véhicules électriques et hybrides de batterie ont été vendus. Les premières prévisions suggèrent que le chiffre de cette année pourrait atteindre 20 millions. Près de 20% de toutes les voitures vendues aujourd'hui sont électriques.
Mais à mesure que de plus en plus automobilistes deviennent électriques, cela crée un nouveau défi – que faire avec les batteries géantes lorsqu'ils atteignent la fin de leur vie. Cela représente 12 à 15 ans en moyenne, bien que les données du monde réel suggèrent qu'il peut atteindre 40% de plus. La batterie EV moyenne pèse environ 450 kilogrammes.
Note de l'éditeur:
Le co-auteur invité, le professeur Habibi, est le chef du Center for Green and Smart Energy Systems à l'Université Edith Cowan (ECU). Le Dr Yasir Arafat est ingénieur chimique et associé principal de recherche dans la même institution. Cet article est republié à partir de la conversation sous une licence Creative Commons.
D'ici 2030, environ 30 000 tonnes de batteries EV devraient nécessiter une élimination ou un recyclage en Australie. D'ici 2040, le chiffre devrait être de 360 000 tonnes et 1,6 million de tonnes d'ici 2050.
Est-ce un problème? Pas nécessairement. Lorsqu'une batterie atteint la fin de sa vie dans un véhicule, elle a encore beaucoup de jus. Ensemble, ils pouvaient alimenter des véhicules, des maisons plus petits ou, lorsque des villes entières à poils martesy.
Pour que cela fonctionne, cependant, nous avons besoin de meilleures informations. Dans quelle mesure ces batteries sont-elles saines? De quoi sont-ils faits? Ont-ils déjà participé à un accident? À l'heure actuelle, les réponses à ces questions sont difficiles à trouver. Cela doit changer.
Énorme potentiel, réalité difficile
Les vieilles batteries EV ont un énorme potentiel. Mais ce ne sera pas facile de réaliser cela.
En effet, il est difficile d'obtenir des données précises sur les performances de la batterie, à quelle vitesse il se dégrade et à l'état de santé actuel de la batterie – combien de capacité il a maintenant par rapport à la quantité de nouveaux.
Malheureusement, les constructeurs de véhicules rendent souvent difficile l'accès à ces informations cruciales. Et une fois qu'une batterie est supprimée, nous ne pouvons pas avoir accès à ses données spécifiques.
Cela comporte de vrais risques. Si une batterie a un défaut ou a été gravement dégradée, elle pourrait prendre feu une fois ouverte ou si elle est utilisée pour un rôle inadapté. Sans données, les recycleurs volent à l'aveugle.
La réutilisation des batteries EV ne sera économiquement viable que s'il y a une confiance suffisante dans les estimations de la capacité et des performances restantes.
Sans données solides, les investisseurs et les entreprises peuvent hésiter à s'engager dans le marché de réutilisation en raison des risques financiers impliqués.
Extraction des minéraux d'une batterie
Les batteries EV sont pleines de minéraux critiques tels que le nickel, le cobalt, le lithium et le manganèse. Presque tout dans une batterie EV peut être recyclé – jusqu'à 95%.
Ici aussi, ce n'est pas aussi simple qu'il devrait l'être. Les fabricants conçoivent des batteries en se concentrant sur les performances et la sécurité avec la recyclabilité souvent une réflexion après coup.
Les batteries sont souvent fermées pour la sécurité, ce qui rend difficile le désassemblage de leurs milliers de cellules individuelles. Le démantèlement de ce type de batteries EV est extrêmement à forte intensité de main-d'œuvre et prend du temps. Certains devront être écrasés et les minéraux extraits par la suite.
Les batteries EV ont des chimies très différentes, telles que le phosphate de fer au lithium et le cobalt de manganèse nickel. Mais cette information vitale n'est souvent pas incluse sur l'étiquette.
De meilleures façons d'évaluer la santé de la batterie
Les batteries EV utilisées se répartissent en trois groupes en fonction de leur état de santé:
- Élevé (80% ou plus de capacité d'origine): Ces batteries peuvent être rénovées pour réutiliser dans des applications similaires, telles que les voitures électriques, les cyclomoteurs, les vélos et les voiturettes de golf. Certains peuvent être redimensionnés pour convenir à des véhicules plus petits.
- Moyen (60-80%): Ces batteries peuvent être réutilisées pour des applications entièrement différentes, telles que le stockage de puissance stationnaire ou les alimentations sans interruption.
- Faible (en dessous de 60%): Ces batteries subissent des processus de déchiquetage et de raffinage pour récupérer des minéraux précieux qui peuvent être utilisés pour fabriquer de nouvelles batteries.
Les chercheurs ont récemment réussi à estimer la santé des batteries EV utilisées même sans accès aux données de la batterie. Mais l'accès aux données d'utilisation et de performance donnerait toujours de meilleures estimations.
Qu'est-ce qui est en jeu?
Une batterie EV est une chose remarquable. Mais ils comptent sur de longues chaînes d'approvisionnement et contiennent des minéraux critiques, et leur fabrication peut provoquer des émissions de pollution et de carbone.
Idéalement, une batterie EV serait épuisée avant de la recycler. La réutilisation de ces batteries aidera à réduire le nombre de nouvelles batteries nécessaires.
Si les vieilles batteries sont stockées ou mal jetées, cela entraîne un risque d'incendie et une contamination potentielle du sol et de l'eau.
À l'heure actuelle, il est difficile pour les entreprises et les particuliers d'accéder aux données de performance de chaque batterie. Cela signifie qu'il est beaucoup plus difficile et plus coûteux d'évaluer sa santé et sa durée de vie utile. En conséquence, plus de batteries sont jetées ou envoyées pour recycler trop tôt.
Le recyclage des batteries EV est un processus bien défini. Mais il est à forte intensité d'énergie et nécessite des traitements chimiques importants.
Qu'est-ce qui doit changer?
À l'heure actuelle, de nombreux fabricants de batteries se méfient de partager des données sur les performances de la batterie, en raison de préoccupations concernant la propriété intellectuelle et d'autres problèmes juridiques. Cela devra changer si la société doit tirer le meilleur parti de ces dispositifs de stockage d'énergie complexes. Mais ces changements sont peu susceptibles de provenir de l'industrie.
En 2021, la Californie a introduit des lois obligeant les fabricants à donner aux recycleurs accès aux données et à l'état de santé de la batterie. De même, l'Union européenne exigera que toutes les batteries EV viennent avec un passeport numérique à partir de janvier 2027, donnant accès à des données sur la santé, la chimie et les enregistrements de la batterie d'événements potentiellement nocifs tels que des accidents ou la charge à des températures extrêmes.
L'Australie devrait emboîter le pas – avant d'avoir une montagne de batteries EV et aucun moyen de les réutiliser.
Crédit d'image: Roberto Sorin, Newpowa
