Schéma du système de recyclage par délamination ultrasonique
Si les véhicules électriques sont certainement plus respectueux de l’environnement que leurs homologues à carburant, leurs batteries ne sont toujours pas aussi recyclables qu’elles pourraient l’être. Un nouveau procédé pourrait y remédier, en extrayant plus efficacement les matériaux réutilisables des anciennes batteries lithium-ion.
La technique a été mise au point par des scientifiques des universités britanniques de Leicester et de Birmingham, dans le cadre du projet ReLiB (Recycling of Lithium-ion Batteries) de la Faraday Institution, basée au Royaume-Uni.
Il est destiné à remplacer un jour les processus de recyclage existants, dans lesquels les batteries sont généralement soit introduites dans un broyeur, soit placées dans un réacteur à haute température. Selon la Faraday Institution, ces approches sont non seulement complexes sur le plan physique et chimique, mais elles consomment également beaucoup d’énergie et sont inefficaces pour récupérer les matériaux réutilisables des batteries.
La nouvelle technique consiste à introduire les électrodes à feuille métallique des batteries lithium-ion dans une machine, où un dispositif appelé « sonotrode » les soumet à des impulsions d’ultrasons focalisés. Ce faisant, les revêtements de matériaux actifs des électrodes se détachent de la base d’aluminium ou de cuivre sous-jacente.
En conséquence, les métaux de base et les matériaux actifs (tels que le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt) sont récupérés sous une forme plus pure et plus facilement recyclable. Il est important de noter que le processus est également beaucoup plus efficace sur le plan énergétique que les techniques conventionnelles, et qu’il serait 100 fois plus rapide.
« Il fonctionne essentiellement de la même manière que le détartrant à ultrasons d’un dentiste, en brisant les liens adhésifs entre la couche de revêtement et le substrat », explique le chercheur principal, le professeur Andy Abbott de l’université de Leicester. « Il est probable que l’utilisation initiale de cette technologie permettra de réinjecter des matériaux recyclés dans la chaîne de production des piles. C’est un véritable moment de changement dans le recyclage des batteries ».
L’Institut Faraday négocie actuellement avec plusieurs entreprises de recyclage et fabricants de batteries, en vue d’une licence commerciale du système. Un démonstrateur technologique devrait être installé sur un site industriel dans le courant de l’année.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/GC/D1GC01623G#!divAbstract
