Des chercheurs de l’université Rice, aux Etats Unis, ont découvert un procédé durable de recyclage des batteries de véhicules électriques. Cette méthode utilise les propriétés magnétiques pour séparer et purifier les matériaux. Elle pourrait faciliter le recyclage des batteries et en réduire les coûts.
Avec la transition écologique, les ventes de voitures électriques (VE) explosent partout dans le monde. Parallèlement, le besoin de recyclage durable des batteries lithium-ion se fait pressant. Les techniques de recyclage actuelles impliquent de décomposer les matériaux en leurs formes élémentaires par le biais de processus thermiques ou chimiques énergivores et coûteux.
Utilisation du chauffage par effet Joule sans solvant (FJH)
Des chercheurs de l’université Rice (Texas), aux États-Unis, ont mis au point une méthode de recyclage innovante qui pourrait améliorer considérablement le traitement des déchets de batteries. Cette technique exploite les propriétés magnétiques pour faciliter la séparation et la purification des matériaux. Elle s’appuie sur la méthode appelée chauffage par effet Joule sans solvant (FJH). Ce dernier consiste à faire passer un courant à travers les déchets de batterie pour les chauffer à 2 226 °C en quelques secondes.
La technologie permet une séparation facile des matériaux
Le FJH permet de créer des structures stables et uniques, avec des coques magnétiques. De plus, la séparation magnétique offre une purification efficace. Selon les chercheurs, les cathodes de batterie à base de cobalt ont montré de manière inattendue un magnétisme dans les couches externes d’oxyde de cobalt spinelle. Ce qui a permis une séparation facile des matériaux. Les cathodes sont généralement utilisées dans les véhicules électriques. Elles impliquent des coûts financiers et environnementaux élevés.
…et favorise une réutilisation plus directe des matériaux
Les chercheurs de l’université Rice précisent que les impuretés métalliques ont été considérablement réduites après la séparation. Leur approche a donné un rendement élevé de récupération du métal de la batterie de 98 %. Et cela, en préservant la structure et la fonctionnalité des matériaux. Etant restée stable, la structure globale des matériaux facilite aussi une réutilisation plus directe des matériaux dans les nouvelles batteries de véhicules électriques.
Une découverte à un moment crucial du marché des batteries
Cette technique de l’université Rice représente une avancée significative dans la résolution des défis environnementaux et économiques liés au recyclage des batteries. Elle résout des problèmes cruciaux, notamment les produits chimiques agressifs et les coûts financiers élevés. Par ailleurs, cette avancée pourrait survenir à un moment crucial. Le marché mondial des batteries lithium-ion pesait plus de 65 milliards de dollars en 2023 et devrait croître de plus de 23 % d’ici la fin de la décennie.
Vers un avenir durable pour les batteries
L’offre actuelle de lithium pourrait ne pas répondre à cette forte croissance du marché mondial des batteries. Le recyclage représente alors une solution. Il permettra d’ailleurs de réduire l’extraction du lithium dans le monde. Ce qui aurait un bénéfice environnemental. « En rendant le recyclage des batteries plus rapide, plus propre et plus efficace, nous ne résolvons pas seulement un problème de déchets, mais ouvrons la voie à un avenir énergétique durable », a déclaré le professeur James Tour, qui a dirigé l’équipe de recherche.
