Une révolution au niveau du recyclage des batteries plomb-acide
Les batteries plomb-acide au plomb (LAB) sont essentielles pour alimenter en énergie de nombreux appareils de façon fiable. Au niveau mondial, le marché des LAB devrait atteindre 95,32 milliards de dollars d’ici 2026, l’Europe occupant la deuxième plus grande part du marché. Bien que les taux de recyclage des déchets LAB atteignent les 95 % en Europe, il a été estimé que le procédé de fusion actuel était extrêmement polluant, inefficace du point de vue énergétique et coûteux. Il ne tire pas non plus profit de la possibilité de recycler le plomb restant sous forme de pâte d’oxyde de plomb active, réutilisable comme composant essentiel pour fabriquer d’autres LAB. NUOVOpb, un projet soutenu par l’UE, a réussi à séparer les matériaux usagés des LAB, en les «récupérant» grâce à un processus de recyclage à base d’eau afin de produire de l’oxyde de plomb «prêt à être utilisé pour les batteries». Le coût de lancement de ce procédé est équivalent à environ un septième de celui de la méthode de recyclage de LAB existante, leurs coûts d’exploitation étant comparables. Cette technologie n’émet aucune émission toxique et peut être considérée comme «positive sur le plan énergétique» car elle génère jusqu’à 5 000 MWh d’énergie thermique. La technique NUOVOpb (commercialisée sous le nom de FenixPB) permet également de réduire l’empreinte carbone de 80 à 89 %. Le procédé hydrométallurgique Le recyclage conventionnel passe par une fusion à haute température à environ 1 200 degrés Celsius pour produire 98 % de plomb fondu et de scories, ce qui génère également des niveaux élevés d’émissions d’oxydes d’azote (NOx), d’oxydes de soufre (SOx) et de fumées de plomb, qui doivent être contrôlés par systèmes de traitement de gaz. Après raffinement, le plomb est renvoyé, en majeure partie, dans le cycle de fabrication des LAB. Outre l’impact environnemental, ce processus requiert beaucoup d’énergie et de capitaux. L’approche NUOVOpb permet de désulfurer la pâte avant de la faire passer par une série de traitements chimiques dans des solutions à base d’eau. Le plomb est d’abord dissous pour en extraire les impuretés. Les sels de plomb purs sont alors transférés pour subir une réaction chimique finale avec l’acide citrique, ce qui forme un cristal pur de citrate de tri-plomb. «Le coup de génie, en ce qui concerne le passage de la première à la deuxième phase de réaction, c’est qu’un réactif principal est entièrement recyclé dans le processus, seul l’acide citrique étant consommé dans des rapports stœchiométriques, ce qui rend le processus extrêmement rentable», déclare le coordinateur du projet, M. Miles Freeman. Un processus thermique est ensuite utilisé pour que le citrate de tri-plomb résultant produise sa propre énergie au fur et à mesure qu’il se dégrade pour former des oxydes de plomb d’une grande pureté, diverses compositions requises par les fabricants étant obtenues. Le démonstrateur du projet a permis de générer un flux continu d’oxyde de plomb et a prouvé que le processus pouvait être adapté pour produire des volumes importants. Il a également prouvé qu’il pouvait fonctionner avec des petits volumes pour les opérations de recyclage liées à des technologies propres locales. Les résultats n’ont révélé aucune impureté détectable dans les oxydes de plomb. Des avantages pour le consommateur, les entreprises et l’environnement Le processus NUOVOpb augmente la capacité de recyclage pouvant être mise en œuvre en toute sécurité en Europe, en complément des infrastructures existantes, sans déplacer d’emplois. En outre, l’amélioration des coûts dans la chaîne d’approvisionnement, des performances des batteries et de la durabilité des LAB contribue à maintenir la compétitivité de l’industrie européenne. L’équipe a l’intention de commercialiser le processus au cours de cette année, en disposant d’un partenaire franchisé clé dans chaque zone économique, qu’il s’agisse d’un pays ou d’un groupe de pays. Ils comptent actuellement environ 60 manifestations d’intérêt, avec 12 bénéficiaires de licence clés potentiels à l’étude. «Pour concrétiser notre vision d’un monde sans gaspillage, nous allons également faire avancer les recherches sur de nouvelles conceptions et de nouveaux matériaux de batteries destinés à être utilisés avec notre oxyde de plomb nanostructuré», déclare M. Freeman.
Mots‑clés
NUOVOpb, plomb, batterie, recyclage, fusion, émissions, polluant, énergie, oxyde de plomb, électricité, hydrométallurgique
