Des techniciens retirent une batterie d’un véhicule électrique. La réutilisation, le reconditionnement et le recyclage des batteries sont des éléments clés d’une économie circulaire des batteries.
Bien que les batteries lithium-ion usagées conservent souvent jusqu’à 80 % de leur capacité, d’importantes pertes économiques et des avantages considérables pour le climat sont actuellement perdus. Un nouvel article paru dans Nature Reviews Clean Technology , auquel ont participé des chercheurs de l’Université de technologie Chalmers, montre que le manque de données fiables sur les batteries constitue le principal obstacle à leur réutilisation et à leur recyclage efficaces.
Dans cet article, les chercheurs démontrent comment l’intelligence artificielle (IA) peut être utilisée pour analyser des données limitées et fragmentées afin de déterminer si les batteries doivent être réutilisées, remises à neuf ou recyclées. Ils soulignent par ailleurs que le problème n’est pas principalement technique, mais structurel.
« De nombreuses batteries sont mises hors service bien avant d’être complètement déchargées. Le problème est que nous manquons d’informations sur leur état réel, ce qui rend difficile la prise de décisions éclairées quant à leur traitement », explique Changfu Zou, professeur au département de génie électrique de Chalmers et co-auteur de l’étude.
Les chercheurs soulignent que les données relatives aux batteries sont souvent fragmentées, difficiles d’accès et non normalisées. Cela limite la possibilité d’exploiter pleinement l’IA dans les systèmes de batteries actuels.
Parallèlement, l’étude démontre que les méthodes basées sur l’IA peuvent apporter des avantages considérables. Dans certains cas, le recyclage avancé des batteries pourrait être plus de deux fois plus rentable que les méthodes traditionnelles, tout en réduisant la consommation d’énergie de plus de 50 % et les émissions de dioxyde de carbone d’environ 18 %. À l’échelle mondiale, l’amélioration des méthodes d’IA pourrait permettre d’économiser des milliards et de réduire significativement les émissions.
Les chercheurs soulignent également le potentiel des applications dites de seconde vie, où les batteries hors d’usage, par exemple dans les véhicules électriques, peuvent être réutilisées pour des systèmes de stockage d’énergie. Selon l’étude, une telle réutilisation pourrait accroître la rentabilité jusqu’à 58 % tout en réduisant l’impact environnemental.
Toutefois, pour y parvenir, il faudra trouver de nouvelles solutions concernant la collecte, le partage et l’utilisation des données. L’article souligne la nécessité d’une normalisation, d’une infrastructure de données améliorée et d’initiatives telles que les passeports de batteries – des enregistrements numériques qui suivent les batteries tout au long de leur cycle de vie.
« Pour créer une économie des batteries plus circulaire, nous avons besoin non seulement de meilleures batteries, mais aussi de meilleures façons de collecter, de partager et d’utiliser les données tout au long du cycle de vie de la batterie », explique Shengyu Tao, chercheur postdoctoral au département de génie électrique de Chalmers et premier auteur de l’étude.
« Nous disposons déjà de la technologie nécessaire pour mieux exploiter la valeur des batteries. La prochaine étape consiste à créer des systèmes permettant d’utiliser les données de manière sûre et efficace tout au long de leur cycle de vie », explique Changfu Zou.
Les chercheurs affirment que l’IA doit être intégrée à l’ensemble du cycle de vie des batteries – de la fabrication à l’utilisation, en passant par la réutilisation, le recyclage et le remanufacturage – afin de permettre une économie des batteries plus circulaire et durable.
