Les piles au lithium qui ne sont pas correctement recycl\u00e9es peuvent lib\u00e9rer des m\u00e9taux toxiques dans l'environnement, qui peuvent ensuite \u00eatre inhal\u00e9s dans vos poumons et causer des probl\u00e8mes de sant\u00e9 tels que des affections cardiovasculaires et pulmonaires.<\/p>\n
La plupart des piles au lithium sont recycl\u00e9es en les r\u00e9duisant en poudre avant d'\u00eatre fondues (pyrom\u00e9tallurgie) ou dissoutes dans de l'acide (hydrom\u00e9tallurgie). Ces deux proc\u00e9d\u00e9s consomment de grandes quantit\u00e9s d'\u00e9nergie tout en \u00e9mettant des gaz \u00e0 effet de serre dans l'environnement.<\/p>\n
Les cathodes sont au c\u0153ur de chaque batterie lithium-ion, dont elles d\u00e9terminent la tension et les performances. Pour produire des cathodes de haute qualit\u00e9, les mat\u00e9riaux doivent avoir une porosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e (surface permettant aux ions lithium de se d\u00e9placer entre l'anode et la cathode). Des cathodes plus poreuses signifient donc des capacit\u00e9s de stockage d'\u00e9nergie plus importantes. En fait, une \u00e9tude a montr\u00e9 que la poudre de cathode recycl\u00e9e \u00e9tait plus poreuse que la poudre de cathode fabriqu\u00e9e dans le commerce, ce qui permettait aux batteries assembl\u00e9es \u00e0 partir de mat\u00e9riaux recycl\u00e9s d'avoir des performances similaires \u00e0 celles des batteries fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de mat\u00e9riaux vierges.<\/p>\n
La recherche a \u00e9t\u00e9 men\u00e9e \u00e0 l'universit\u00e9 de Californie, \u00e0 Irvine, par des chercheurs dirig\u00e9s par Nikhil Gupta. S'appuyant sur des travaux ant\u00e9rieurs qui montraient que l'utilisation de mat\u00e9riaux cathodiques recycl\u00e9s pouvait accro\u00eetre l'efficacit\u00e9 des batteries et prolonger leur dur\u00e9e de vie, ils ont utilis\u00e9 un nouveau proc\u00e9d\u00e9 pour produire une poudre cathodique trois fois plus poreuse que la m\u00e9thode traditionnelle. Le cisaillement, le broyage, la lixiviation acide, le tri par taille de particule, la chimie et le traitement permettent de produire des cathodes \u00e0 haute performance qui sont ensuite m\u00e9lang\u00e9es \u00e0 des \u00e9lectrolytes liquides et trait\u00e9es avant d'\u00eatre m\u00e9lang\u00e9es \u00e0 nouveau pour former des cathodes \u00e0 haute performance qui durent plus longtemps \u00e0 l'usage que les m\u00e9thodes de production traditionnelles utilis\u00e9es \u00e0 partir de sources recycl\u00e9es.<\/p>\n
Les batteries lithium-ion ont besoin d'un \u00e9lectrolyte liquide pour conduire les ions entre l'anode et la cathode, appel\u00e9 \u00e9lectrolyte. G\u00e9n\u00e9ralement compos\u00e9 de sels inorganiques dissous dans des solvants organiques non aqueux tels que le carbonate de propyl\u00e8ne ou des m\u00e9langes de carbonates d'\u00e9thyl\u00e8ne avec des carbonates aliphatiques tels que les m\u00e9thylcarbonates de dim\u00e9thyle, de di\u00e9thyle et d'\u00e9thyle), cet \u00e9l\u00e9ment joue un r\u00f4le essentiel dans les performances de la batterie. Pour une performance optimale de la batterie, il doit assurer une interface \u00e0 faible r\u00e9sistance - le choix d'un \u00e9lectrolyte est d'une importance capitale pour la performance de la batterie.<\/p>\n
Le recyclage des piles au lithium implique traditionnellement de les d\u00e9chiqueter et de les faire fondre m\u00e9caniquement ou de les dissoudre dans de l'acide. Malheureusement, ces proc\u00e9d\u00e9s n\u00e9cessitent des quantit\u00e9s excessives d'\u00e9lectricit\u00e9, tout en produisant une masse de m\u00e9taux difficile \u00e0 recycler. Cette recherche propose un \"recyclage direct de la cathode\", une alternative qui permet d'\u00e9conomiser de l'\u00e9nergie.<\/p>\n
Le recyclage direct des cathodes consiste \u00e0 d\u00e9monter une batterie en ses diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments et \u00e0 les trier en fonction de leurs propri\u00e9t\u00e9s physiques. Tout d'abord, un cisaillement est effectu\u00e9 sous atmosph\u00e8re inerte ; ensuite, les mat\u00e9riaux sont concass\u00e9s et broy\u00e9s en fractions fines \u00e0 des fins de s\u00e9paration et de purification. Ce processus permet d'\u00e9liminer les impuret\u00e9s telles que l'aluminium et le cuivre, susceptibles d'entraver les performances, ainsi que les ions de m\u00e9taux de transition tels que Ni2+ et Co2+ de la solution, pour ne laisser que des sels de lithium et du graphite comme produits de sortie.<\/p>\n
Les batteries au lithium-ion utilis\u00e9es dans les voitures \u00e9lectriques et les smartphones, ainsi que les jouets pour enfants, les e-cigarettes et les ordinateurs portables, peuvent souvent \u00eatre recycl\u00e9es. Toutefois, le processus est souvent lourd et co\u00fbteux, ce qui a dissuad\u00e9 de nombreuses entreprises de se lancer dans le recyclage ; cependant, les chercheurs travaillent sur des solutions pour rendre le recyclage plus simple, moins cher, plus rapide et plus respectueux de l'environnement.<\/p>\n
Les piles au lithium sont fabriqu\u00e9es \u00e0 partir de divers mat\u00e9riaux, dont le cuivre et le cobalt. Bien que ces m\u00e9taux soient essentiels \u00e0 la production des piles, leur extraction peut \u00eatre dangereuse en raison de la production de d\u00e9chets toxiques, tout en contribuant au changement climatique par l'\u00e9mission de gaz \u00e0 effet de serre au cours des processus d'extraction. Le recyclage des piles est une solution qui permet de r\u00e9duire la demande de ces ressources tout en att\u00e9nuant leur impact sur l'environnement.<\/p>\n
Le recyclage peut contribuer \u00e0 prot\u00e9ger nos pr\u00e9cieuses ressources en \u00e9vitant qu'elles ne soient mises en d\u00e9charge, o\u00f9 elles pourraient nuire \u00e0 l'environnement. Il permet \u00e9galement de r\u00e9duire la consommation d'\u00e9nergie pour produire des mati\u00e8res premi\u00e8res dont la production est co\u00fbteuse (ce qui contribue aux \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre) ou d'\u00e9viter l'exploitation des travailleurs du tiers monde qui extraient le cobalt ou d'autres minerais dans des conditions peu s\u00fbres.<\/p>\n
La m\u00e9thode classique de recyclage des batteries lithium-ion consiste \u00e0 d\u00e9chiqueter et \u00e0 purifier leurs composants pour en extraire la cathode. Malheureusement, cette m\u00e9thode est \u00e0 la fois co\u00fbteuse et inefficace pour produire des produits de qualit\u00e9. Heureusement, les chercheurs d\u00e9veloppent des proc\u00e9d\u00e9s alternatifs qui pr\u00e9servent les cathodes intactes afin qu'elles puissent \u00eatre vendues intactes ; ces proc\u00e9d\u00e9s seront beaucoup moins co\u00fbteux et respectueux de l'environnement que leurs homologues traditionnels.<\/p>\n
Bien que les batteries lithium-ion puissent souvent \u00eatre recycl\u00e9es, chaque cycle peut r\u00e9duire l\u00e9g\u00e8rement leur puret\u00e9. Il est donc recommand\u00e9 aux consommateurs de trouver un point de collecte local pour les piles au lithium usag\u00e9es. Bien qu'elles soient suffisamment s\u00fbres pour \u00eatre jet\u00e9es \u00e0 la poubelle, les piles au lithium-ion contiennent des produits chimiques nocifs qui peuvent corroder les objets \u00e0 proximit\u00e9 s'ils sont laiss\u00e9s trop longtemps \u00e0 l'abandon. Par cons\u00e9quent, l'utilisation d'un service de recyclage appropri\u00e9 ou la consultation du fabricant pour obtenir des instructions peuvent garantir une \u00e9limination en toute s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n
Les piles au lithium font d\u00e9sormais partie int\u00e9grante des v\u00e9hicules \u00e9lectriques (VE) et d'autres produits \u00e0 \u00e9nergie propre, mais elles doivent \u00eatre recycl\u00e9es de mani\u00e8re responsable afin d'\u00e9viter tout risque d'incendie ou de fuite de produits chimiques toxiques dans l'environnement. Il convient d'utiliser les centres de recyclage des piles plut\u00f4t que de les jeter ; les bacs de recyclage bleus ou jaunes pourraient les endommager pendant le traitement et pr\u00e9senter des risques d'incendie ; il est pr\u00e9f\u00e9rable de les d\u00e9poser dans l'un des sept centres de recyclage des produits chimiques et des piles \u00e0 domicile.<\/p>\n
Ces centres sont sp\u00e9cialis\u00e9s dans le recyclage des piles au lithium que l'on trouve dans des produits tels que les outils \u00e9lectriques, les appareils photo num\u00e9riques, les jouets pour enfants, les e-cigarettes et les ordinateurs portables. En outre, ils proposent des solutions d'\u00e9limination s\u00fbres pour les grosses batteries de wattheures utilis\u00e9es dans les voitures ou les maisons, mais ne peuvent pas accepter les petites batteries de wattheures, car elles sont trop dangereuses. Si vous poss\u00e9dez l'une de ces grosses batteries de wattheures et que vous souhaitez la recycler, rendez-vous dans l'un des sept centres de recyclage !<\/p>\n
Pour recycler une pile au lithium, il faut d'abord la d\u00e9chiqueter et s\u00e9parer de sa cathode les composants les moins co\u00fbteux, comme le bo\u00eetier en acier de la pile et les circuits \u00e9lectroniques. Les scientifiques extraient ensuite des \u00e9l\u00e9ments, notamment la \"masse noire\", un extrait compos\u00e9 de nickel, de cobalt, d'aluminium et de mangan\u00e8se qui contient des m\u00e9taux rares et co\u00fbteux ; cette poudre peut ensuite \u00eatre reconditionn\u00e9e et m\u00e9lang\u00e9e \u00e0 des \u00e9l\u00e9ments frais pour am\u00e9liorer les performances, ce qui permet d'\u00e9conomiser des m\u00e9taux rares qui, autrement, auraient \u00e9t\u00e9 perdus.<\/p>\n
Le recyclage des batteries au lithium est un autre excellent moyen de lutter contre les p\u00e9nuries mondiales de min\u00e9raux cl\u00e9s tels que le cobalt et le nickel, dont les ruptures d'approvisionnement p\u00e9riodiques menacent l'efficacit\u00e9 et la dur\u00e9e de vie des v\u00e9hicules \u00e9lectriques. Le recyclage peut \u00e9galement contribuer \u00e0 rem\u00e9dier aux p\u00e9nuries mondiales de min\u00e9raux de ce type en aidant \u00e0 r\u00e9pondre plus directement aux demandes d'approvisionnement mondiales.<\/p>\n
Ce processus ressemble aux techniques pyrom\u00e9tallurgiques standard mais n\u00e9cessite moins d'\u00e9nergie et de production de d\u00e9chets que les autres techniques de recyclage. En tant qu'alternative efficace \u00e0 la pyrom\u00e9tallurgie - qui consomme g\u00e9n\u00e9ralement beaucoup d'\u00e9nergie tout en produisant des sous-produits toxiques - et aux m\u00e9thodes d'hydrom\u00e9tallurgie (qui impliquent la r\u00e9cup\u00e9ration des m\u00e9taux par des moyens chimiques), cette m\u00e9thode pr\u00e9sente des taux de r\u00e9cup\u00e9ration des m\u00e9taux sup\u00e9rieurs \u00e0 ceux de ces seules techniques.<\/p>\n
Le recyclage des batteries peut contribuer \u00e0 r\u00e9duire l'impact environnemental associ\u00e9 aux v\u00e9hicules \u00e9lectriques (VE) et aux appareils utilisant des batteries au lithium, tels que les ordinateurs portables. Le recyclage permet de conserver des mat\u00e9riaux pr\u00e9cieux, de fournir des sources d'\u00e9nergie renouvelables et de r\u00e9duire les besoins en mati\u00e8re d'exploitation mini\u00e8re, tout en diminuant les volumes de d\u00e9chets mis en d\u00e9charge. Malheureusement, le recyclage des piles n'est pas sans poser de probl\u00e8mes.<\/p>\n
Pour \u00eatre recycl\u00e9es, les piles doivent d'abord \u00eatre compl\u00e8tement d\u00e9charg\u00e9es, car les piles au lithium sont dangereuses si elles ne sont pas mises en suspension. Une fois pr\u00eates pour le recyclage, elles doivent \u00eatre d\u00e9compos\u00e9es et d\u00e9chiquet\u00e9es en petits morceaux avant d'\u00eatre fondues ou dissoutes pour en r\u00e9cup\u00e9rer les m\u00e9taux. Ce processus peut produire des poussi\u00e8res en suspension dans l'air qui contaminent l'environnement et peuvent entra\u00eener des maladies respiratoires ; le lithium est consid\u00e9r\u00e9 comme un m\u00e9tal dangereux, il est donc essentiel de le manipuler avec pr\u00e9caution.<\/p>\n
Les chercheurs de la Faraday Institution, au Royaume-Uni, sont aujourd'hui les pionniers d'une nouvelle m\u00e9thode de recyclage des piles au lithium, \u00e0 l'aide d'une sonde \u00e0 ultrasons \"semblable \u00e0 celle qu'utilisent les dentistes pour le nettoyage des dents\", explique M. Gupta. La focalisation des ultrasons sur les surfaces cr\u00e9e de minuscules bulles qui implosent et font exploser le rev\u00eatement, ce qui permet de r\u00e9cup\u00e9rer des cathodes et des anodes d'une valeur consid\u00e9rable.<\/p>\n
En outre, le recyclage contribue \u00e0 la protection de l'environnement en r\u00e9duisant les \u00e9missions de carbone dues \u00e0 l'exploitation mini\u00e8re. Selon les estimations de l'Institut McKinsey, le recyclage g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 des piles pourrait r\u00e9duire les \u00e9missions de carbone de 25% par kilowattheure. Pour que le recyclage des piles soit un succ\u00e8s, il faut r\u00e9ussir \u00e0 extraire les m\u00e9taux pr\u00e9cieux sans endommager la cathode ou l'anode.<\/p>\n
Les piles au lithium contiennent des m\u00e9taux pr\u00e9cieux comme le nickel et le cobalt qui sont utilis\u00e9s dans les v\u00e9hicules \u00e9lectriques (VE) et les appareils \u00e9lectroniques, mais il est important de garder \u00e0 l'esprit qu'elles ne doivent jamais \u00eatre plac\u00e9es dans les bacs de recyclage bleus ou jaunes - ces risques d'incendie doivent \u00eatre pris en charge par des installations de recyclage sp\u00e9cialis\u00e9es. Si vous devez recycler des piles au lithium pour quelque raison que ce soit, il vous suffit d'envelopper leurs bornes dans du ruban adh\u00e9sif non conducteur (\u00e9lectrique, d'emballage transparent ou en toile) avant de les d\u00e9poser dans l'un des sept centres de recyclage et de produits chimiques \u00e0 domicile de l'Autorit\u00e9 ou chez les d\u00e9taillants qui les acceptent pour le recyclage.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Lithium batteries that aren’t properly recycled can release toxic metals into the environment, which may then be inhaled into your lungs and cause health issues such as cardiovascular and lung conditions. Most lithium batteries are recycled by shredding them down into powder form before either being smelted (pyrometallurgy) or dissolving in acid (hydrometallurgy). Both processes …<\/p>\n