Recyclage : récupérer des matières premières
La batterie haute tension est le cœur battant de toute voiture électrique et donc de la mobilité électrique. Leur fabrication nécessite toutefois l’utilisation de matières premières précieuses dont l’extraction est très coûteuse. Leur récupération permet d’améliorer nettement le bilan écologique des voitures électriques et d’augmenter le caractère durable de la mobilité électrique. C’est la raison pour laquelle Volkswagen mise résolument sur le recyclage à Salzgitter.
Voici un aperçu de ce que vous apprendrez sur le recyclage :
- La batterie haute tension représente la plus grande part de la création d’une valeur d’une voiture électrique et de son bilan écologique au cours de sa fabrication.
- Sur le site de Salzgitter, Volkswagen s’emploie à récupérer et à recycler 90 % des matières premières précieuses.
- Les matières premières recyclées des voitures électriques sont aussi performantes que les nouvelles.
Cycle de vie de la batterie
En tant que cœur battant de la mobilité électrique, la batterie haute tension représente la plus grande part de la création de valeur. Mais c’est aussi elle qui pose le plus de défis aux constructeurs automobiles. Les activités d’extraction des matières premières nécessaires et de fabrication des batteries sont les plus grandes émettrices de CO2 de la vie de toute voiture électrique. La fabrication des batteries, comme les batteries lithium-ion, est très énergivore et est en partie responsable du « passif climatique » qui grève le bilan climatique des véhicules électriques en raison de la complexité accrue de la production. La gestion responsable des batteries usagées joue donc un rôle décisif dans le bilan écologique des futures voitures électriques.
Dans sa stratégie de développement durable, Volkswagen a donc prévu l’objectif de faire progresser la récupération industrialisée des matières premières précieuses. Au nombre de ces matières premières figurent le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt, ainsi que l’aluminium, le cuivre et le plastique, pour atteindre un taux de recyclage supérieur à 90 % à long terme. Dans cette optique, Volkswagen a commencé il y a plus de dix ans à développer un circuit de recyclage durable pour les batteries. À l’avenir, les besoins en accumulateurs d’énergie seront couverts de deux manières : premièrement, en réutilisant les batteries automobiles plus anciennes, mais intactes, dans une « deuxième vie », par exemple dans des bornes de recharge rapide flexibles et, deuxièmement, en recyclant directement les matières premières contenues dans les batteries.
Recyclage des matières premières chez Volkswagen à Salzgitter
Début 2021, la première installation pilote de développement du procédé de recyclage innovant de Volkswagen a été inaugurée sur le site de Salzgitter. Ce procédé permet de récupérer et de recycler plus de 90 pour cent de matières premières précieuses. Autre particularité de l’installation, seules les batteries automobiles qui ne peuvent plus être utilisées autrement sont recyclées ici. Étant donné que le nombre de voitures électriques est encore faible par rapport aux voitures à moteur thermique et que l’autonomie et la durée de vie des batteries des véhicules électriques augmentent, on ne s’attend pas à une quantité importante de déchets de batteries avant plusieurs années. C’est la raison pour laquelle la capacité de recyclage initiale de l’usine de Salzgitter est de maximum 3 600 systèmes de batteries par an.
Le processus de recyclage
La particularités de ce procédé innovant est que le processus de recyclage réduisant les émissions de CO2 s’opère sans fusion en haut fourneau, laquelle nécessite d’énormes quantités d’énergie. Les systèmes de batteries usagés sont d’abord contrôlés, déchargés en profondeur et démontés.
Les différentes parties sont ensuite broyées sous forme de granules qui sont ensuite séchés. En plus de l’aluminium, du cuivre et du plastique, le processus génère surtout de la précieuse « poudre noire » qui contient les matières premières dont les batteries ont besoin : le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt, sans oublier le graphite.
La dernière étape consiste à séparer les différents types de matières et est réalisée par des partenaires spécialisés. La poudre est ensuite traitée avec de l’eau et des produits chimiques afin de filtrer et de préparer les différentes matières premières. Cela permet de réduire la quantité de matières premières primaires nécessaire à la production et de la remplacer par des matières récupérées.
Des économies grâce à la réutilisation
L’avantage : l’installation de Salzgitter nous a permis de créer un circuit de recyclage plus durable et de couvrir, dans le domaine de la fabrication de cellules de batterie, l’ensemble de la chaîne de création de valeur de la batterie, des matières premières au recyclage en passant par la production. De cette manière, Volkswagen peut utiliser des composants essentiels d’anciennes cellules de batterie pour fabriquer de nouveaux systèmes de batterie. Des recherches ont en effet démontré que les matières premières recyclées sont aussi performantes que les nouvelles. Chaque batterie de 62 kWh fabriquée à partir de matériaux recyclés et d’électricité verte permet d’économiser plus d’une tonne de CO2. L’usine de recyclage de batteries de Salzgitter représente donc un grand pas en avant vers une mobilité neutre en CO2 et vers la protection des ressources et de l’environnement.
Volkswagen fait progresser la recherche
La thématique du recyclage des matières premières offre encore un certain potentiel, c’est pourquoi Volkswagen fait progresser la recherche dans ce domaine à la tête du consortium de recherche : une équipe de chercheurs dirigée par Volkswagen entend développer des processus permettant d’extraire durablement les métaux cathodiques, l’électrolyte et le graphite de la batterie haute tension dans un circuit fermé de matériaux (Closed Loop). À cet effet, les cellules de la batterie provenant de matières recyclées sont recyclées une seconde fois, notamment pour prouver que les multiples passages de recyclage n’ont aucune influence sur la qualité des matières premières précieuses.
Des approches de développement innovantes et concrètes résident dans une décharge adaptée aux besoins, autrement dit une décharge optimisée sur le plan économique, et dans un désassemblage des systèmes de batteries retournés automatisé dans une large mesure jusqu’au niveau des cellules ou des électrodes.
À la fin du processus de recyclage, on obtient des matières secondaires pures et de grande qualité à partir des batteries de voitures électriques.
Cela permet de répondre à une partie des besoins en matières premières et d’économiser et de sécuriser des matières premières importantes sur le plan stratégique, afin de réduire à long terme la dépendance de l’Europe vis-à-vis d’autres régions du monde.
