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Retombées positives générales
La mobilité électrique accentue le besoin en batteries et, par ricochet, la nécessité de les recycler. Des solutions technologiques et industrielles sont déjà en développement au Québec.
Le boum des véhicules électriques, soutenu financièrement par les gouvernements du Canada et du Québec pour décarboner les transports routiers, produira une quantité considérable de batteries à recycler. Le premier pic devrait être atteint en 2030 : entre 58 000 et 88 000 batteries arriveront en fin de vie cette année-là dans la province, selon les projections de Propulsion Québec, la grappe industrielle des transports électriques et intelligents. Cela représente entre 17 500 tonnes et 26 400 tonnes de plastique et de métaux stratégiques à recycler, comme le nickel, le lithium, le cobalt ou le graphite.
« Notre capacité actuelle de retraitement correspond à un peu moins de 10 % des ventes de batteries lithium-ion, dont la durée de vie est d’une dizaine d’années environ. Ça nous laisse donc 10 ans pour multiplier notre capacité de recyclage par 10 », calcule François Larouche, chercheur du Centre d’excellence en électrification des transports et stockage d’énergie (CEETE) d’Hydro-Québec.
Au sein de la filière des transports électriques, « tout le monde est bien conscient des défis liés à la fin de vie des batteries », assure la p.-d.g. de Propulsion Québec, Sarah Houde, qui trouve « sain et réconfortant de voir une industrie naissante s’attaquer à un problème qui ne se pose pas encore ». Elle reste toutefois lucide sur les intentions écologiques des industriels. « Une batterie usagée est un déchet de grande valeur qui contient des métaux stratégiques moins coûteux à recycler qu’à extraire. »
Réduire les besoins en minerais
La transition vers la mobilité électrique soulève en outre la question de la disponibilité des ressources minérales. « On a de la marge sur le nickel, le lithium et le graphite, mais ça peut aller assez vite selon les autres usages de ces métaux. Pour le cobalt, la situation est plus critique », indique François Larouche, qui rappelle que la limite à l’extraction minière, « c’est le prix qu’on est prêt, en tant que société, à payer pour les minerais et le coût environnemental qu’on est prêt à accepter ». Il estime néanmoins qu’en 2050, de 20 % à 30 % des matériaux requis pour fabriquer des batteries neuves proviendront du recyclage de batteries usagées.
Dans cette perspective de réduction des coûts économiques, écologiques et climatiques, la recherche et développement s’oriente vers de nouvelles batteries utilisant des métaux moins rares en de moins grandes quantités, et surtout plus faciles à recycler, comme le fer. Les manufacturiers de voitures et de camions électriques commencent quant à eux à s’organiser pour récupérer leurs batteries usagées. Et aux quatre coins du monde, des industriels s’affairent à trouver des solutions pour exploiter cette mine de déchets à capots ouverts.
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Un chef de file au Québec
Chez nous, le recyclage est un des trois axes de la Stratégie québécoise de développement de la filière batterie. Le gouvernement Legault a investi 22,5 millions de dollars en avril 2022 dans la construction de la première usine à vocation commerciale de Recyclage Lithion, qui pourrait traiter jusqu’à 7500 tonnes de batteries par an d’ici la fin de 2023 — le site de l’usine reste à confirmer.
L’entreprise québécoise a mis au point un procédé — appelé hydrométallurgie — qui lui permet de récupérer 95 % des composants des batteries lithium-ion et de régénérer des matériaux d’un niveau de pureté de 99,98 %, explique son président, Benoit Couture. « On vient boucler la boucle avec des produits finis équivalant aux produits miniers pouvant servir à fabriquer de nouvelles batteries. »
Les batteries vont survivre aux véhicules. Leur capacité sera moindre, mais toujours suffisante pour des applications stationnaires, comme le stockage de l’électricité produite par des panneaux solaires ou des éoliennes, par exemple.
La technique de Recyclage Lithion suscite beaucoup d’intérêt à l’international. « On a des projets en développement en Asie, en Europe et en Amérique du Nord », signale Benoit Couture, qui entend notamment conclure des partenariats pour mettre en place des filières d’approvisionnement en batteries usagées, mais aussi pour récupérer les batteries rejetées au terme de leur production, « dont les volumes sont substantiels », souligne l’entrepreneur circulaire.
De son côté, le CEETE développe un procédé de recyclage propre aux batteries LFP (pour lithion, fer et phosphate), un type de batterie breveté par Hydro-Québec au début des années 2000, qui équipe aujourd’hui la majorité des véhicules électriques produits en Chine. « On est encore au stade de la recherche en laboratoire, mais on est capables de régénérer environ 96 % des performances des matériaux cathodiques, qui représentent 30% du poids des pile », indique François Larouche.
Si la question du recyclage est cruciale, « il ne faut pas non plus sauter l’étape de la réutilisation », fait remarquer Thierry St-Cyr, directeur général d’InnovÉÉ, un accélérateur d’innovation dans le secteur de l’énergie électrique. « Les batteries vont survivre aux véhicules. Leur capacité sera moindre, mais toujours suffisante pour des applications stationnaires, comme le stockage de l’électricité produite par des panneaux solaires ou des éoliennes, par exemple. »
L’ingénieur de formation convient qu’il faut « un peu se creuser la tête pour connecter des batteries différentes qui ont leurs propres systèmes de gestion », tout en restant convaincu que c’est une avenue à explorer. « Les batteries vont verdir nos transports en première vie et elles verdiront ensuite l’électricité renouvelable », prophétise-t-il.
Cet article provient d’un cahier spécial «Précieuses ressources», publié par le quotidien Le Devoir, en partenariat avec Unpointcinq.
