Certains scientifiques se tournent vers la robotique pour tenter de recycler plus facilement les batteries des véhicules électriques à l’avenir.

À mesure que les véhicules électriques gagnent en popularité, nous devrons faire face à des piles de batteries en fin de vie. C’est en pensant à cet avenir que les scientifiques du Oak Ridge National Laboratory ont mis au point un nouveau système robotisé qui démonte automatiquement les batteries usagées des véhicules électriques avec une grande efficacité et en toute sécurité, ce qui facilite leur recyclage.

La question des batteries usagées de véhicules électriques est un sujet qui intéresse non seulement les groupes de recherche, mais aussi les grands constructeurs automobiles. Nissan a réutilisé les batteries de sa Leaf pour alimenter des centres de données, Renault a transformé ses batteries de véhicules électriques en systèmes de stockage d’énergie pour la maison et en chargeurs sur les aires d’autoroute, tandis que Ford construit une installation de 185 millions de dollars pour se concentrer sur les batteries de nouvelle génération, notamment sur la meilleure façon de les recycler une fois leur tâche terminée.

Toutefois, à l’heure actuelle, seul un infime pourcentage de ces batteries est recyclé. Il reste donc du travail à faire pour éviter la production d’énormes quantités de déchets électroniques. Pour ce faire, il faut d’abord décharger la batterie, puis la démonter pièce par pièce, ce qui expose les travailleurs à des produits chimiques toxiques et à des niveaux de puissance pouvant atteindre 900 volts.

Cherchant à construire un système robotique capable de faire le gros du travail, l’équipe s’est en fait tournée vers un système précédemment développé pour extraire les aimants de terres rares des vieux disques durs. Le nouveau système de désassemblage peut être configuré pour s’attaquer à n’importe quel type de batterie et défaire les boulons et le boîtier en toute sécurité, même si le dispositif est encore chargé.

« Avec notre système, lorsque le robot saisit le bloc de batteries et le place sur la chaîne de production, c’est la dernière fois qu’un humain le touche jusqu’à ce qu’il soit en pièces détachées », explique le chef d’équipe, Tim McIntyre.

À partir de là, le système automatisé peut démonter les batteries jusqu’au niveau des cellules et extraire différents matériaux à récupérer, comme le cobalt, le lithium ou les feuilles métalliques. Il peut également extraire les modules de batterie individuels pour les remettre à neuf et les réutiliser dans des systèmes de stockage d’énergie. Selon l’équipe, le système peut démonter 100 piles de batteries ou plus dans le temps qu’il faudrait à un travailleur humain pour en démonter 12.

« L’industrie n’est pas limitée quant à la quantité de batteries qu’elle peut prendre dans ce processus », explique Jonathan Harter, membre de l’équipe. « Il y a un important arriéré déjà accumulé. Le facteur limitant est le temps nécessaire pour effectuer la décharge électrique et réaliser le désassemblage manuellement. »

L’équipe explore maintenant l’idée de construire le système pour s’attaquer à des quantités commerciales de batteries usagées, mais imagine qu’il pourrait également être adapté aux chaînes de traction des véhicules électriques, qui contiennent également des matériaux précieux.

« Le désassemblage automatique des composants contenant des matériaux critiques non seulement élimine le désassemblage manuel à forte intensité de main-d’œuvre, mais fournit un processus efficace pour séparer les composants en flux à plus forte valeur ajoutée où les matériaux critiques sont concentrés en matières premières individuelles pour le traitement de recyclage », explique Tom Lograsso, membre de l’équipe. « Cette valeur ajoutée est une partie importante de l’établissement d’un processus économiquement viable. »

https://www.ornl.gov/news/automated-disassembly-line-aims-make-battery-recycling-safer-faster