Recyclage direct : la réponse de l'Europe à la domination de la Chine sur les matières premières et les matériaux
Comment ReUse rend les systèmes de stockage domestique durables
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Pour réduire leur dépendance à l'égard de la hausse des prix de l'électricité, les ménages allemands se tournent de plus en plus vers des systèmes de stockage stationnaires combinés à des systèmes photovoltaïques. Ces systèmes fournissent de l'énergie solaire 24 heures sur 24, soulageant ainsi les réseaux électriques. Mais que se passera-t-il dans dix ou quinze ans, lorsque ces systèmes de stockage atteindront la fin de leur durée de vie ? La réponse est le recyclage direct.
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Aujourd'hui, la plupart des systèmes de stockage stationnaires sont basés sur la technologie lithium-ion, principalement les cellules lithium-fer-phosphate (LFP). Elles sont considérées comme sûres et durables et ne nécessitent pas de matières premières critiques telles que le cobalt et le nickel. Néanmoins, elles utilisent des matériaux précieux tels que le lithium, le cuivre et le graphite, et c'est précisément là que réside le défi. Environ 70 % du graphite mondial provient de Chine et la demande ne cesse d'augmenter. Depuis 2025, des restrictions supplémentaires à l'exportation ont été mises en place pour le graphite, les matériaux cathodiques LFP et leurs précurseurs. Les entreprises doivent demander des autorisations, ce qui retarde les livraisons et fait grimper les prix.
L'indépendance grâce à un recyclage intelligent des batteries
La bonne nouvelle pour l'Europe est que les stratégies de recyclage existantes peuvent réduire cette dépendance. D'ici à 2030, des millions de tonnes de batteries provenant de véhicules électriques et de systèmes de stockage stationnaires s'accumuleront en Europe et offriront une énorme opportunité : grâce à un recyclage intelligent, elles peuvent devenir une source précieuse de matières premières pour l'avenir. Les procédés de recyclage traditionnels tels que la pyrométallurgie et l'hydrométallurgie consomment beaucoup d'énergie et sont particulièrement adaptés aux batteries contenant une forte proportion de matériaux précieux tels que le nickel, le manganèse et le cobalt (NMC). En revanche, elles sont souvent moins intéressantes pour les batteries au phosphate de fer-lithium (LFP), largement utilisées, dont la valeur matérielle est nettement inférieure. Il faut donc trouver des solutions efficaces, durables et économiques.
Des déchets aux matières premières : économies d'énergie et de CO₂
Le projet européen ReUse reprend le flambeau là où les processus traditionnels de recyclage des piles LFP s'arrêtent. Au lieu de convertir les matériaux des vieilles piles en produits intermédiaires tels que les sels métalliques, ReUse adopte une approche innovante : grâce au recyclage direct, les matériaux des piles - y compris les matériaux de la cathode et de l'anode - sont séparés et conservés dans leur structure d'origine. Cela permet de les réutiliser directement dans de nouvelles piles. Cela permet non seulement d'économiser de l'énergie et de réduire les émissions de CO₂, mais aussi de préserver la fonctionnalité des matériaux. Un autre avantage est qu'il élimine la nécessité d'une nouvelle production coûteuse de matériaux actifs - un point crucial, car il n'y a pratiquement pas de fabricants de matériaux actifs en Europe ; la plupart sont situés en Asie. ReUse permet donc à l'Europe d'assurer son indépendance stratégique. Les batteries sont le moteur de la transition énergétique, et ReUse veille à ce qu'elles deviennent une opportunité pour un avenir durable plutôt qu'un fardeau.
IA, robotique et solvants verts : nouvelles technologies dans le processus de recyclage
Le projet est soutenu par un consortium de 13 partenaires issus de la recherche et de l'industrie de sept pays européens et est coordonné par l'Institut Fraunhofer de recherche sur les silicates (ISC) de Würzburg. L'objectif est de développer des processus automatisés pour le démantèlement, la séparation et le tri des matériaux, le retraitement et la réintégration. Il s'agit notamment du tri assisté par IA, de l'optimisation des processus de déchargement, du démantèlement assisté par robot et de la séparation précise des électrodes sans endommager les matériaux fonctionnels. Des processus innovants, tels que l'utilisation de CO₂ "supercritique", sont utilisés pour l'élimination des agents de liaison. Considéré comme un solvant "vert", il permet une extraction efficace et respectueuse de l'environnement. Après une étape de régénération, ces technologies permettent de réutiliser les matériaux actifs directement dans de nouvelles batteries. Cela permet d'économiser de l'énergie, de réduire les coûts et de rendre le recyclage économiquement intéressant.
Avantages pour les consommateurs et la sécurité de l'approvisionnement
Pour les consommateurs, cela signifie que le stockage en batterie ne contribuera pas seulement à la transition énergétique, mais qu'il fera également partie d'une économie circulaire en pleine croissance. Chaque unité de stockage installée aujourd'hui deviendra une source de matières premières pour demain. Cela renforcera la sécurité de l'approvisionnement à long terme et réduira la dépendance à l'égard des importations. Toutefois, pour exploiter ces ressources, l'industrie des piles doit s'adapter à de nouveaux processus de recyclage. Le recyclage direct, tel qu'il est développé dans le projet ReUse de l'UE, devient la clé de la réduction des coûts, des émissions de CO₂ et de la préservation de la qualité des matériaux. Les entreprises devront investir dans des méthodes automatisées de démontage et de retraitement pour rester compétitives. Dans le même temps, de nouvelles opportunités commerciales et de nouveaux emplois apparaissent dans le secteur du recyclage. Compte tenu des risques géopolitiques, tels que les restrictions actuelles et futures des exportations chinoises, la capacité à récupérer efficacement les matériaux des batteries devient un avantage stratégique pour l'Europe. En résumé, les consommateurs devraient bénéficier de prix plus stables et de produits durables, tandis que l'industrie est confrontée à une profonde mutation vers une économie circulaire véritablement durable.
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