KYBURZ révolutionne le recyclage des batteries au lithium
La mobilité électronique est en plein essor, ce qui entraîne une augmentation rapide de la demande de batteries au lithium. Cependant, les véhicules électriques ont un hic : la production des batteries est gourmande en ressources et le recyclage des batteries n'en est qu'à ses débuts.
KYBURZ Switzerland AG a trouvé une solution innovante à ce problème. Le 4 septembre, l'entreprise zurichoise a mis en service à Freienstein une usine interne de recyclage des batteries au lithium-ion - la première de ce type en Suisse. Le processus de recyclage, développé avec le soutien du Laboratoire fédéral suisse d'essai des matériaux et de recherche (Empa) et de la Haute école spécialisée de Zurich (ZHAW), permet de récupérer jusqu'à 91 % des métaux contenus.
De la thèse de licence au projet pionnier
Les tricyles électriques KYBURZ sont utilisés dans le monde entier, y compris par la Poste suisse. Jusqu'à présent, les batteries au lithium des véhicules étaient recyclées à l'extérieur, bien que l'entreprise estime que les processus actuels ne sont pas assez durables. Les batteries sont démontées puis soit fondues, soit traitées avec des produits chimiques. Ces deux processus consomment beaucoup d'énergie - les matières premières précieuses sont perdues dans le processus à chaud (pyrométallurgie) alors que le processus à froid (hydrométallurgie) pollue l'environnement.
KYBURZ cherchait une alternative : "Notre objectif était de développer un processus de recyclage efficace, écologique et sûr", explique Olivier Groux, le responsable du projet. Dans le cadre de sa licence en ingénierie environnementale à la ZHAW, le technicien de laboratoire chimique formé cherchait un moyen de recycler durablement les batteries au lithium-ion. "Je me suis dit : si les batteries sont assemblées à partir de matériaux différents, il doit être possible de les séparer à nouveau".
Olivier Groux a fait un travail de pionnier avec sa thèse de licence et a développé un processus complètement nouveau : Grâce à une décharge optimale, un démontage soigneux des cellules et une purification à l'eau, les batteries au lithium-phosphate de fer (LFP) peuvent être recyclées durablement - sans utilisation de produits chimiques.
Un pas vers une économie circulaire
Le directeur général Martin Kyburz a été convaincu par l'idée et a donc confier cette tâche à Olivier Groux. "Nous attachons une grande importance à la durabilité et nous cherchons des moyens de mettre en œuvre les idées de l'économie circulaire au sein de notre entreprise. Une installation interne pour le recyclage de nos batteries est un grand pas dans cette direction", déclare Martin Kyburz.
Olivier Groux a développé les principes de base pour la mise en place de l'usine de recyclage interne en étroite collaboration avec Marcel Gauch, Lorena Toledo et Rolf Widmer de l'Empa St. L'équipe du projet a résumé les résultats du projet dans un document de recherche, qui a reçu le premier prix au Forum mondial des ressources.
Comment fonctionne l'usine de recyclage
Dans une première étape, les batteries LiFePO4 sont déchargées à 2,5 volts et leurs différents composants désolidarisés. Ensuite, les cathodes et les anodes sont traitées à l'eau pour séparer les feuilles d'aluminium et de cuivre. Le sel de lithium est extrait des électrolytes par un processus de distillation et les carbonates distillés sont réutilisés dans le processus de recyclage. Les anodes sont en outre traitées à la chaleur pour décomposer les matériaux de liaison.
Potentiel pour un large éventail de types de batteries
L'objectif à long terme est une usine de production capable de décomposer toutes les batteries LiFePO4 construites par KYBURZ. Dans la première phase d'expansion, environ 4 000 cellules par an doivent être traitées. Dans la phase finale, l'usine aura une capacité allant jusqu'à 24 000 cellules par an, ce qui correspond à la production annuelle de 3 000 véhicules.
KYBURZ voit un grand potentiel dans son l'usine de recyclage, notamment parce que le domaine d'application s'étend au-delà de sa propre production. Le processus peut être transféré 1:1 à une grande partie des batteries rechargeables utilisées dans les systèmes de stockage domestiques. En utilisant certains produits chimiques, le procédé convient également au recyclage d'autres types de batteries au lithium, comme les batteries au lithium-nickel-cobalt-manganèse (NMC) ou au lithium-nickel-cobalt-aluminium (NCA). Elles sont utilisées dans la plupart des véhicules électriques - voitures, vélos, scooters et trottinettes.
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