Un recyclage plus efficace des batteries
Les méthodes commercialisées de recyclage des batteries lithium-ion (Li-ion) et nickel-hydrure métallique (NiMH) utilisent principalement des procédés thermiques et donc la chaleur, pour extraire et purifier ces métaux. Ces procédés sont efficaces pour récupérer les métaux, mais pas les substances non métalliques. Les batteries Li-ion et NiMH se trouvent aujourd’hui dans nombre d’équipements industriels et produits de consommation courante comme les téléphones portables et les lecteurs multimédia mobiles. Ils sont également très répandus dans les véhicules hybrides et les véhicules électriques dont l’usage est de plus en plus populaire. Au cours des dernières années, le développement de la technologie des batteries s’est axé sur la chimie des batteries au lithium et la quantité de métal qu'elles contiennent a largement diminué dans les batteries les plus récentes. Cette réduction de la teneur en métal limite l’utilité des processus de recyclage thermique qui sont incapables de récupérer les éléments non métalliques. La demande de récupération pour ce type de matériaux étant en augmentation, le recyclage thermique est confronté à des défis importants. L'initiative COLABATS (Cobalt and lanthanide recovery from batteries) financée par l'Union européenne a donc exploré de nouveaux procédés industriels permettant de recycler les métaux critiques et les principaux métaux d’intérêt économique à partir de batteries usagées. Les chercheurs ont principalement axé leurs recherches sur des métaux comme le cobalt, les lanthanides ainsi que le nickel et le lithium, deux métaux dont l’intérêt économique est considérable. Ils ont pour cela étudié les procédés hydrométallurgiques susceptibles de recycler les déchets des batteries Li-ion et NiMH. Contrairement aux procédés thermiques, les procédés hydrométallurgiques utilisent une lixiviation sélective des composés métalliques pour former une solution à partir de laquelle les métaux pourront être récupérés. Les chercheurs du projet ont démontré la faisabilité des séparations hydrométallurgiques pour les déchets de batteries Li-ion et NiMH en exploitant les propriétés d’un type particulier de solvant. Ce solvant est connu comme un solvant eutectique profond. Il est composé d'acide lactique, de chlorure de choline, d'acide citrique et d'eau. Ce solvant eutectique profond a des propriétés qui lui permettent de dissoudre la plupart des oxydes métalliques et des métaux. Il est composé d'ingrédients non toxiques et il est beaucoup moins coûteux que d'autres liquides ioniques. Le nouveau processus COLABATS nécessite encore d'être affiné, mais une fois établie, cette technologie permettra probablement d’obtenir un processus de récupération plus efficace et plus durable. La nouvelle technologie permettra de réduire la quantité de déchets enfouis en récupérant les métaux recyclables et en réduisant la consommation de métaux critiques.
Mots‑clés
Recyclage, batteries, Li-ion, NiMH, COLABATS, solvant eutectique profond
