Un sujet gênant concernant la durabilité des voitures électriques est la fin de vie des batteries. En effet, si le problème ne peut pas être résolu, les véhicules électriques, au lieu d’aider l’environnement, finissent par poser un problème encore plus grave. Cependant, une équipe de scientifiques a développé une nouvelle méthode pour récupérer les métaux des batteries de véhicules électriques en fin de vie.
Vers une voiture électrique plus recyclable
La question que beaucoup se posent est de savoir si les véhicules électriques sont plus respectueux de l’environnement que les véhicules thermiques. L’un des problèmes soulevés concernant les véhicules électriques est la batterie qui, une fois « morte », pourrait poser un grave problème environnemental. Pour tenter d’aider à résoudre ce problème, une nouvelle formule a été développée pour le recyclage efficace et durable des batteries.
Les chercheurs de l’Université de Technologie de Chalmers (Suède) ont présenté une nouvelle méthode efficace pour recycler les métaux des batteries de voitures électriques usagées.
La méthode permet de récupérer 100% de l’aluminium et 98% du lithium des batteries des voitures électriques. Dans le même temps, les pertes de matières premières précieuses telles que le nickel, le cobalt et le manganèse sont minimisées. Le processus ne nécessite pas de produits chimiques coûteux ou nuisibles, car les chercheurs utilisent de l’acide oxalique, un acide organique trouvé dans le règne végétal.
Jusqu’à présent, personne n’avait réussi à trouver les conditions exactes pour séparer à la fois le lithium avec de l’acide oxalique et en même temps éliminer tout l’aluminium. Comme toutes les batteries contiennent de l’aluminium, nous devons réussir à le retirer sans perdre les autres métaux.
A déclaré Léa Rouquette, doctorante au département de chimie et de génie chimique de Chalmers.
Au laboratoire de recyclage de batteries de Chalmers, Rouquette et la chercheuse Martina Petranikova montrent comment fonctionne la nouvelle méthode.
Sur leur table de travail se trouvent des cellules de batteries de voitures usagées et, dans la hotte, leur contenu est réduit en poudre. Il s’agit d’une poudre noire finement broyée qui est dissoute dans un liquide transparent, l’acide oxalique.
Rouquette produit à la fois la poudre et le liquide dans ce qui ressemble à un mixeur de cuisine. Bien que cela semble aussi simple que de faire du café, la procédure exacte est une découverte scientifique unique récemment publiée. En ajustant la température, la concentration et le temps, les chercheurs ont trouvé une nouvelle recette remarquable pour utiliser l’acide oxalique, un ingrédient respectueux de l’environnement que l’on trouve dans des plantes telles que la rhubarbe et les épinards.
L’un des plus grands problèmes des processus actuels est l’élimination des matériaux résiduels tels que l’aluminium. Il s’agit d’une méthode innovante qui peut offrir de nouvelles alternatives à l’industrie du recyclage et contribuer à résoudre des problèmes qui freinent le développement.
A expliqué Martina Petranikova, chercheuse au département de chimie et de génie chimique de Chalmers.
Dans la nature, rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme. Et dans les batteries ?
La méthode de recyclage à base d’eau est appelée hydrométallurgie. Dans l’hydrométallurgie traditionnelle, tous les métaux d’une pile utilisée dans les véhicules électriques sont dissous dans un acide inorganique.
Les « impuretés », telles que l’aluminium et le cuivre, sont ensuite éliminées. Enfin, les métaux précieux, tels que le cobalt, le nickel, le manganèse et le lithium, sont récupérés séparément.
Bien que la quantité d’aluminium et de cuivre résiduels soit faible, plusieurs étapes de purification sont nécessaires et chaque étape de ce processus peut entraîner des pertes de lithium. Avec la nouvelle méthode, les chercheurs inversent l’ordre et récupèrent d’abord le lithium et l’aluminium. De cette manière, ils peuvent réduire le gaspillage de métaux précieux nécessaires à la fabrication de nouvelles batteries.
La dernière partie du processus, où le mélange noir est dévoilé, ressemble également à la préparation du café. Tandis que l’aluminium et le lithium se retrouvent dans le liquide, les autres métaux restent dans les « solides ». L’étape suivante du processus consiste à séparer l’aluminium et le lithium.
Le groupe de recherche de Petranikova est à la pointe de la recherche sur le recyclage des métaux des batteries au lithium depuis de nombreuses années.
Le groupe collabore avec plusieurs entreprises pour développer le recyclage des batteries de voitures électriques et participe à de grands projets de recherche et développement, tels que le projet Nybat de Volvo et Northvolt.