Dans une démarche cruciale pour l'environnement, des chercheurs de l'Université de Technologie Chalmers en Suède ont dévoilé une méthode hautement efficace de recyclage des métaux provenant des batteries de voitures électriques usagées. Cette avancée permet la récupération de 100 % de l'
aluminium et de 98 % du lithium contenus dans ces batteries, tout en minimisant la perte de matières premières précieuses telles que le nickel, le cobalt et le
manganèse. Ce qui distingue cette méthode, c'est qu'elle n'a pas recours à des produits chimiques coûteux ou nocifs ; elle utilise plutôt de l'
acide oxalique, un acide
organique couramment présent dans le règne
végétal.
Au laboratoire de recyclage de batteries de Chalmers, les chercheurs dirigés par Martina Petranikova ont présenté le nouveau processus de recyclage. Ils ont commencé par utiliser des cellules de batterie de voiture usagées et les ont pulvérisées pour obtenir une fine poudre noire qui a ensuite été dissoute dans un liquide transparent, l'acide oxalique. Ils ont ensuite mélangé à la fois la poudre et le liquide, dans un processus similaire à l'utilisation d'un mixeur de cuisine.
Bien que cela puisse sembler très simple, la procédure exacte représente une percée scientifique récente et unique. Les chercheurs ont mis au point une recette remarquable pour l'utilisation de l'acide oxalique, une substance respectueuse de l'environnement que l'on trouve dans des plantes comme la rhubarbe et les épinards, en affinant des paramètres tels que la
température, la concentration et le temps pour optimiser le processus de recyclage.
La méthode de recyclage basée sur l'eau s'appelle l'hydrométallurgie. Dans l'hydrométallurgie traditionnelle, tous les métaux contenus dans une cellule de batterie de véhicule électrique sont dissous dans un acide inorganique. Ensuite, les "impuretés" telles que l'aluminium et le cuivre sont éliminées, et 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, ce processus nécessite plusieurs étapes de purification, et chaque étape peut entraîner une perte de lithium.
Avec la nouvelle méthode, les chercheurs inversent l'ordre de récupération, en commençant par l'extraction du lithium et de l'aluminium. Cette approche permet de réduire le gaspillage de métaux précieux nécessaires à la fabrication de nouvelles batteries, ce qui représente une avancée significative en matière d'efficacité du recyclage. Enfin, la dernière étape du processus, impliquant la filtration du
mélange noir, présente des similitudes avec la préparation du café. L'aluminium et le lithium se retrouvent dans le liquide, tandis que les autres métaux restent dans les "solides". Reste à séparer l'aluminium et le lithium, et étant donné que ces métaux ont des propriétés très différentes, cette
séparation ne pose pas de difficulté particulière.
Le groupe de recherche s'investit depuis de nombreuses années dans la recherche de pointe sur le recyclage des métaux présents dans les batteries au lithium-ion. Les scientifiques collaborent activement avec des entreprises pour faire progresser le recyclage des batteries de voitures électriques et participent à des projets de recherche et développement majeurs, tels que le projet Nybat de Volvo Cars et Northvolt. Cette découverte ouvre des perspectives prometteuses pour l'avenir du recyclage des batteries électriques, avec la possibilité de mise à l'échelle industrielle. Elle contribue ainsi de manière significative à la préservation de l'environnement et à la gestion plus efficace des ressources précieuses que représentent les batteries des véhicules électriques.