Lorsque les piles meurent, ce qui reste est un gâchis. La « masse noire » diabolique est un mélange déchiqueté et toxique provenant de l’intérieur des cellules de batterie qui ont atteint la fin de leur vie utile.

« C’est à peu près aussi proche que nous allons », prévient Benjamin Wickham, directeur de la chimie des procédés chez la start-up Altilium Metals. J’étais arrivé à proximité d’une tonne de ce produit au laboratoire d’essai de l’entreprise de recyclage de batteries à Tavistock, à la lisière du parc national de Dartmoor.

Cette poudre noire, et les métaux précieux qu’elle contient, joueront un rôle de plus en plus important dans la décarbonisation de l’économie britannique au cours des prochaines années, à mesure que les véhicules électriques deviendront la norme. Avec 11 millions de tonnes de batteries lithium-ion usagées devraient être recyclées Dans le monde entier d’ici 2030, il pourrait s’avérer une activité de grande croissance.

Voitures électriques – pour le moment au moins – coûtent plus cher à l’avance que les véhicules à essence ou diesel. La raison principale est que les batteries ont besoin de métaux coûteux tels que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse, plutôt que du fer, de l’aluminium et du pétrole nécessaires à la construction et à l’alimentation d’un moteur à combustion interne.

L’extraction de ces minéraux et un processus de fabrication énergivore signifient que la production d’une nouvelle voiture électrique génère plus de carbone que pour un modèle équivalent essence ou diesel. Toutefois, cela ne tient pas compte de la vaste extraction mondiale de combustibles fossiles nécessaires pour maintenir les moteurs à combustion interne en mouvement – et les quantités inévitables de carbone qu’ils émettent.

Avec les voitures électriques, très peu de choses sont perdues pour l’environnement. De plus, selon Wickham, le recyclage des batteries usagées de 100 000 véhicules pourrait rapporter jusqu’à 350 millions de livres sterling de nouveaux matériaux.

Étant donné que les constructeurs automobiles doivent à terme réduire à zéro les émissions nettes de la production automobile, la vision d’un processus circulaire des vieilles batteries aux nouvelles est « moins une opportunité et plus une nécessité », explique David Bott, responsable de l’innovation à la Society of Chemical Industry. « À la fin de sa vie, une batterie n’est qu’une version légèrement dégradée de sa jeunesse. Vous vous déplacez simplement autour des électrons. »

Christian Marston, directeur de la technologie et cofondateur d’Altilium, estime que d’ici 2040 environ, l’industrie pourrait obtenir jusqu’à 40% de son lithium du recyclage, ce qui réduira le besoin de l’exploitation minière sale et énergivore. Le recyclage pourrait économiser environ 38% du carbone et 35% du coût de l’extraction des mêmes matériaux.

« Le métal que vous pouvez recycler en continu presque à jamais », explique Marston. « Ce que nous visons, c’est une circularité complète de la batterie. Nous considérons les batteries de véhicules électriques comme du minerai concentré. »

Altilium a reçu une subvention de 3 millions de livres sterling du gouvernement britannique pour l’aider à mettre en place son centre de Tavistock, où il tentera de prouver aux investisseurs que ses processus peuvent produire des produits chimiques suffisamment purs pour retourner directement dans une batterie.

Les prix du lithium ont grimpé en flèche en 2021 et certains analystes mettent en garde contre une pénurie imminente de ce métal léger dans un contexte de demande mondiale croissante de batteries. Sarah Colbourn, analyste principale chez Benchmark Mineral Intelligence, prédit « des déficits d’approvisionnement et un marché tendu ». Mais l’intérêt accru pour le recyclage des batteries est également géopolitique : l’Europe et les États-Unis ne veulent pas dépendre des matériaux en provenance de Chine.

« La véritable motivation en Amérique du Nord et en Europe sera de comprendre que le recyclage peut être une source de ces matériaux », explique Colbourn.

La Chine représente actuellement plus de 70% de la capacité de recyclage des batteries, dit-elle, mais les entreprises américaines et européennes se précipitent pour rattraper leur retard et pourraient bénéficier d’une guerre des subventions vertes. Aux États-Unis, Redwood Materials, dirigé par l’ancien dirigeant de Tesla, JB Straubel, ce mois-ci a obtenu un engagement conditionnel du gouvernement américain pour un prêt de 2 milliards de dollars pour soutenir la construction d’une nouvelle usine au Nevada. Parmi les autres startups américaines travaillant à l’expansion de la capacité, citons Ascend Elements, Cirba Solutions et Li-Cycle. Dans l’UE, l’entreprise belge de matériaux Umicore peut recycler 7 000 tonnes par an et cherche un site pour construire une usine plus grande.

« Il y a beaucoup de bruit, de mouvement et de financement en Europe », a déclaré Julia Poliscanova, directrice principale des véhicules au sein du groupe de campagne Transport & Environment. « Ce que nous Aujourd’hui, le manque de capacité de recyclage à l’échelle commerciale est constante.

Le recyclage des batteries utilise une technologie relativement bien établie qui déchiquette les cellules, puis sépare le plastique qui contenait les minéraux. Après cela, il y a deux processus de récupération principaux: la pyrométallurgie récupère les métaux par le feu, mais elle ne peut pas être utilisée pour le lithium (le matériau clé de l’anode de la batterie) ou le graphite (couches de carbone de la cathode); L’hydrométallurgie utilise les acides dans l’eau pour lessiver les métaux.

Altilium affirme que les tests en laboratoire montrent que son processus peut récupérer 95% du matériau utile – bien que cela fonctionne à l’échelle industrielle est une autre question. Marston affirme que sa base dans l’ancienne ville stannaire (extraction d’étain) de Tavistock, dans l’ouest du Devon, offre la possibilité de créer une forme plus verte et plus moderne d’extraction des ressources. Il commencera à traiter environ 100 tonnes de masse noire l’année prochaine, soit assez pour environ 300 voitures.

Cependant, il a des plans pour une usine de production beaucoup plus grande à Teesside, profitant peut-être d’allégements fiscaux. Il dit que cela pourrait, en cas de succès, créer entre 100 et 200 emplois de grande valeur d’ici 2025 et traiter 150 000 batteries de voiture par an, soit 50 000 tonnes de masse noire.

Il n’a pas encore sécurisé le site ou l’investissement, mais Altilium a un avantage sur certaines startups: la famille d’un autre cofondateur, le directeur général Kamran Mahdavi, possède déjà une ancienne usine de récupération de cuivre en Bulgarie qui sera convertie pour traiter les matériaux de batterie.

Le projet Altilium Teesside bénéficie du soutien de Ben Houchen, maire conservateur de Tees Valley. Et Green Lithium, une start-up soutenue par le négociant en matières premières Trafigura, a choisi la région pour une usine de raffinage de lithium vierge.

D’ici 2030, il y aura beaucoup de voitures électriques avec des batteries bégaiement au Royaume-Uni et en Europe – même si les perspectives de la gigafactory du Royaume-Uni sont sombre après l’effondrement de la startup Britishvolt en janvier. Poliscanova a déclaré que l’UE et le Royaume-Uni devraient légiférer pour empêcher l’expédition de matériaux de batteries en Chine et aider plutôt à créer une industrie nationale.

« Au lieu de dépenser plus d’argent pour la recherche, nous devons dépenser plus d’argent pour la mise à l’échelle », dit-elle. « Nous avons besoin d’une politique pour que les entreprises aillent plus vite et sortent des laboratoires. »