La mobilité électrique continue de gagner en popularité, ce qui entraîne inévitablement une augmentation du nombre de batteries à recycler. Au Québec, des solutions technologiques et industrielles sont déjà en développement pour relever ce défi.
Le défi de la fin de vie des batteries
Avec le soutien financier des gouvernements canadien et québécois, la popularité croissante des véhicules électriques vise à décarboner le secteur des transports routiers. Cependant, cette transition engendrera une quantité considérable de batteries à recycler. Selon les projections de Propulsion Québec, le consortium québécois des transports électriques et intelligents, entre 58 000 et 88 000 batteries atteindront leur fin de vie en 2030, soit une quantité de plastique et de métaux stratégiques à recycler allant de 17 500 à 26 400 tonnes, comprenant des matériaux tels que le nickel, le lithium, le cobalt et le graphite.
François Larouche, chercheur au Centre d’excellence en électrification des transports et stockage d’énergie (CEETE) d’Hydro-Québec, estime que notre capacité actuelle de recyclage correspond à moins de 10 % des ventes de batteries lithium-ion, dont la durée de vie est d’environ dix ans. Il souligne donc l’importance de multiplier notre capacité de recyclage par dix au cours des dix prochaines années.
Réduire la dépendance aux minéraux
La transition vers la mobilité électrique soulève également la question de la disponibilité des ressources minérales nécessaires à la fabrication des batteries. François Larouche indique que certaines ressources, telles que le nickel, le lithium et le graphite, sont encore largement disponibles, mais leur disponibilité pourrait diminuer rapidement en fonction de leur utilisation dans d’autres secteurs. En revanche, la situation est plus préoccupante pour le cobalt. Selon lui, d’ici 2050, de 20 % à 30 % des matériaux nécessaires à la fabrication de nouvelles batteries proviendront du recyclage des batteries usagées.
Dans cette perspective, la recherche et le développement se concentrent sur de nouvelles batteries utilisant des métaux moins rares et plus faciles à recycler, tels que le fer. Les fabricants de voitures et de camions électriques commencent également à s’organiser pour récupérer leurs batteries usagées. Dans le monde entier, des industriels travaillent à trouver des solutions pour exploiter cette mine de déchets à ciel ouvert.
Le Québec en tête de file
Au Québec, le recyclage des batteries est l’un des trois axes de la Stratégie québécoise de développement de la filière des batteries. Le gouvernement Legault a investi 22,5 millions de dollars en avril 2022 dans la construction de la première usine commerciale de Recyclage Lithion, qui devrait être opérationnelle d’ici la fin de 2023 et capable de traiter jusqu’à 7 500 tonnes de batteries par an.
Recyclage Lithion a développé un procédé appelé hydrométallurgie, qui permet de récupérer 95 % des composants des batteries lithium-ion et de régénérer des matériaux d’une pureté de 99,98 %. Cette technique suscite un fort intérêt à l’international, et Recyclage Lithion envisage de conclure des partenariats pour mettre en place des filières d’approvisionnement en batteries usagées.
De son côté, le CEETE travaille sur un procédé de recyclage spécifique aux batteries LFP (lithium, fer et phosphate) brevetées par Hydro-Québec au début des années 2000, qui équipent aujourd’hui la majorité des véhicules électriques produits en Chine. Les chercheurs sont encore au stade de la recherche en laboratoire, mais ils sont capables de régénérer environ 96 % des performances des matériaux cathodiques, qui représentent 30 % du poids des piles.
La réutilisation comme alternative
Thierry St-Cyr, directeur général d’InnovÉÉ, un accélérateur d’innovation dans le secteur de l’énergie électrique, souligne l’importance de ne pas négliger l’étape de la réutilisation des batteries. Même après avoir été retirées des véhicules, les batteries ont encore une capacité suffisante pour être utilisées dans des applications stationnaires, telles que le stockage d’électricité produite par des panneaux solaires ou des éoliennes.
Bien que la création de nouvelles applications pour des batteries différentes nécessite un certain effort pour connecter les systèmes de gestion, Thierry St-Cyr est convaincu que la réutilisation des batteries est une avenue prometteuse. Selon lui, les batteries contribueront à la transition vers une mobilité plus verte et à la production d’électricité renouvelable.
