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Création d’une nouvelle filière de recyclage des batteries de véhicules électriques

Posté le 9 août 2021
par Nicolas LOUIS dans Énergie

Orano s'est associé à des partenaires pour tester un nouveau procédé de recyclage des métaux contenus dans les batteries lithium-ion et dans le but d'en fabriquer des nouvelles. Le consortium d'industriels souhaite assurer l’indépendance de la filière française vis-à-vis des producteurs de métaux critiques.

Spécialisé dans la maîtrise du cycle du combustible nucléaire, Orano (ex-Areva) possède également un savoir-faire et des technologies pour appliquer le recyclage à d’autres domaines. L’entreprise vient de s’associer à plusieurs partenaires afin de tester un nouveau procédé de recyclage des métaux contenus dans les batteries des véhicules électriques. L’objectif du consortium d’industriels français créé est de mettre en place une nouvelle filière de recyclage, basée sur un ensemble de technologies en rupture avec les procédés existants, et permettant la valorisation de l’ensemble des matières issues des batteries lithium-ion. Ce projet baptisé RECYVABAT doit se concrétiser par la fabrication de nouveaux matériaux de cathodes et développer un procédé avec une empreinte environnementale réduite, c’est-à-dire peu énergivore et offrant un taux de recyclage élevé.

L’ensemble des partenaires réunis va permettre la maîtrise de toute la chaîne de valeur du recyclage. Ainsi, la collecte et le démantèlement des packs de batteries seront assurés par Paprec. La préparation des matériaux sera quant à elle réalisée grâce aux équipements de MTB Manufacturing. À Bessines-sur-Gartempe (Haute-Vienne), Orano va construire deux pilotes au CIME (Centre d’innovation en métallurgie extractive), un site du groupe doté de capacités technologiques et opérationnelles pour extraire et purifier les matières contenues dans les batteries. Un premier pilote de prétraitement permettra de séparer les différents constituants en deux avec d’un côté la matière concentrée en un mélange de métaux (lithium, cobalt, nickel…) et de l’autre les éléments tels que les plastiques, les matières ferreuses…. Le second pilote hydrométallurgique aura pour objectif de purifier et récupérer séparément les matériaux comme le lithium, le nickel, le cobalt et le manganèse.

Ces matériaux purifiés seront ensuite envoyés au CEA pour la fabrication de matériaux de cathode, puis testés par l’entreprise SAFT à Angoulême afin de s’assurer qu’ils conviennent à la fabrication de nouvelles batteries. Ce projet s’inscrit dans une véritable démarche d’économie circulaire. En plus des matériaux déjà cités, il est prévu de récupérer le graphite, le cuivre, l’aluminium, les matières ferreuses, les plastiques, les séparateurs et le casing des batteries ainsi que l’électrolyte.

Des tensions sur la disponibilité et les prix du lithium et du cobalt

L’autre objectif poursuivi par ce projet est d’assurer l’indépendance de la filière française vis-à-vis des producteurs de métaux critiques. Selon le groupe Orano, le marché des batteries amplifie les besoins en métaux critiques, au point qu’à partir de 2030 il est prévu que plus de 50 % de la production mondiale de lithium et de cobalt sera captée par ce marché, pouvant entraîner des tensions au niveau de la disponibilité et des prix. « Le recyclage des batteries pourrait alors devenir une source majeure de matériaux critiques nécessaires au développement d’une filière électrique nationale et européenne, assurant ainsi son indépendance vis-à-vis des pays producteurs de métaux », déclare l’entreprise.

Les tests des procédés de recyclage sur les deux pilotes doivent s’échelonner de 2021 à 2023. Ils devraient permettre le traitement de l’équivalent de 300 tonnes de batteries par an. Si ces tests se révèlent concluants, l’exploitation industrielle du procédé pourrait être opérationnelle dès 2024 ou 2025. Et à l’horizon 2030, l’objectif serait le recyclage de plus de 10 000 tonnes de batteries de véhicules électriques. Grâce à ce recyclage, le consortium pourrait alors traiter l’équivalent de 9 à 12 000 tonnes de matériaux nécessaires à la fabrication d’électrodes positives dans son usine hydrométallurgique. Selon Orano, la première installation industrielle devrait pouvoir traiter l’équivalent de 40 % du marché européen estimé en 2030.

Répondant à des enjeux dans le domaine de la transition écologique, ce projet correspond aux critères du plan de relance initié par le gouvernement ainsi qu’à la feuille de route des projets soutenus par la Région Nouvelle-Aquitaine. Il bénéficiera de deux subventions, l’une de 6,1 millions d’euros au titre du plan de relance et une autre de 334 000 euros de la Région Nouvelle-Aquitaine.

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