Recyclage innovant des batteries pour les scooters de la Poste

Près de 6000 scooters électriques sont utilisés par la Poste pour la distribution. Mais que se passera-t-il en fin de vie? Le fabricant Kyburz Switzerland AG prévoit un concept MultiLife incluant un procédé étonnant de recyclage des batteries. Olivier Groux, développeur, nous explique l’idée sous-jacente.

Depuis 2009, la Poste distribue le courrier et une partie des colis au moyen de quelque 6000 scooters électriques à trois roues de l’entreprise Kyburz. Depuis 2016, tous les scooters sont exclusivement électriques. Leurs batteries lithium-ion ne contiennent pas de cobalt et sont rechargées avec de l’électricité verte. Une fois qu’elles ne sont plus utilisables, Kyburz ferme le circuit des batteries grâce à un procédé de recyclage révolutionnaire. Ainsi, une contribution importante à la chaîne de création de valeur sera également apportée à l’avenir pour atteindre l’objectif climatique et énergétique de la Poste.

Monsieur Groux, le recyclage traditionnel des batteries pratiqué par l’industrie est coûteux et gourmand en énergie. Vous avez développé une méthode de recyclage innovante. Comment s’intègre-t-elle dans la durabilité chez Kyburz?

Les scooters électriques atteignent leur fin de vie au bout de huit à neuf ans. Nous les rachetons alors et les préparons pour une deuxième utilisation par des particuliers ou des entreprises postales à l’étranger. Si la capacité de stockage des batteries lithium-ion est encore suffisamment élevée, nous les utilisons pour un véhicule de seconde vie. Celles dont la capacité de stockage est plus faible peuvent être utilisées pour des systèmes de stockage d’énergie, p. ex. pour le photovoltaïque. Les cellules d’accumulateurs qui ne sont plus utilisables sont recyclées en interne dans le respect de l’environnement. Grâce à ce concept MultiLife, nous réduisons les émissions de CO₂ et l’énergie grise de 70%.

Comment en est-on arrivé à ce procédé révolutionnaire?

Martin Kyburz a cherché un procédé de recyclage durable et a été en contact avec l’Institut fédéral d’essai des matériaux et de recherche (EMPA). Celui-ci l’a informé qu’un étudiant de la Haute école zurichoise des sciences appliquées (ZHAW) souhaitait écrire son travail de bachelor sur les batteries lithium-ion. J’avais déjà rédigé un travail de semestre sur les batteries de seconde vie et ouvert et démonté des batteries dans ma propre cave. Dans mon travail de bachelor, je me suis ensuite penché, en tant que laborantin en chimie de formation, sur la décomposition des batteries lithium-ion. Dans la littérature, on ne parle jamais d’eau comme solvant. J’ai voulu essayer et j’ai intégré l’eau dans une longue série d’expériences. Et voilà: la dissolution des composants s’est très bien déroulée.

Finalement, Martin Kyburz m’a engagé pour développer une installation de recyclage. En 2020, nous avons pu l’ouvrir et depuis août 2022, nous avons l’autorisation d’exploitation de l’Office des déchets, de l’eau, de l’énergie et de l’air du canton de Zurich (AWEL).

Comment Kyburz a-t-elle recyclé les batteries jusqu’à présent?

Jusqu’à présent, nous remettions les accumulateurs à Batrec dans des fûts spéciaux Inobat pour le recyclage. Auparavant, les batteries lithium-ion étaient incinérées. Aujourd’hui, elles sont entièrement déchargées dans un bain d’eau salée pendant plusieurs semaines, puis broyées sous l’eau. L’électrolyte est lavé, le plastique, le cuivre et l’aluminium sont séparés. La masse noire restante est ensuite traitée à l’étranger. Ce processus est long, consomme beaucoup d’énergie et émet des émissions de CO₂.

Comment fonctionne ce nouveau procédé de recyclage?

Notre nouveau procédé est respectueux de l’environnement, nécessite beaucoup moins d’énergie et est plus court. Nous traitons les batteries sans les déchiqueter. Nous commençons par décharger les batteries à deux volts. Ensuite, sur une installation que nous alimentons à l’énergie solaire, les cellules des batteries sont sciées et séparées en différentes parties – anode, cathode et séparateur. Ensuite, nous traitons l’anode et la cathode avec de l’eau et les séparons en leurs parties individuelles. Nous voulons également automatiser ce processus à l’avenir.

Dans quelle mesure peut-on recycler une batterie?

Aujourd’hui, nous parvenons à recycler au moins 91% de l’ensemble de la batterie, y compris le boîtier et tous les matériaux solides tels que l’aluminium, le cuivre, le graphite et l’oxyde métallique, où se trouve le lithium. Les 9% restants sont constitués de l’électrolyte. Nous le filtrons aujourd’hui, mais nous voulons aussi le recycler à l’avenir. Il y a deux mois, nous avons mélangé une nouvelle pile avec l’EMPA, la qualité est très pure et nous avons ainsi pu boucler la boucle. Ainsi, à l’avenir, nous ne dépendrons plus de l’étranger pour l’approvisionnement en nouveaux matériaux et ne serons plus coresponsables des conséquences négatives de l’extraction des matières premières.

Selon l’émission documentaire «Einstein» de la SRF de mai 2021, Kyburz n’a pas de brevet sur le procédé. Pourquoi pas?

Tout le monde est conscient que la solution n’est pas le broyage, mais le fractionnement en composants. Mais une nouvelle technologie de recyclage n’était attendue que vers 2030, lorsque le retour des batteries serait suffisamment important. C’est à dessein que Kyburz n’a pas déposé de brevet sur ce procédé, car nous sommes favorables à la libre connaissance afin d’encourager le développement.

Quel est l’écho depuis que vous avez annoncé le nouveau procédé de recyclage en août 2022?

L’écho est fort et des partenariats prometteurs se dessinent avec des entreprises en Europe et au-delà. Le bon choix du partenaire est toutefois un défi pour nous, car toutes les offres ne coïncident pas avec notre philosophie. Différents partenariats seraient possibles, que ce soit avec des clients qui utilisent des batteries et souhaitent utiliser le procédé, ou avec des fabricants d’installations qui s’y intéressent de manière générale.

Que prévoit Kyburz pour l’avenir avec son procédé?

Le processus a l’air plus simple qu’il ne l’est en réalité, c’est pourquoi nous continuons à développer notre savoir-faire. Actuellement, nous ne recyclons que nos propres batteries. En tant que recycleur officiel, nous voulons recycler 200 tonnes par an en Suisse d’ici 2024. À partir de 2026, nous prévoyons de nous étendre à l’Europe et de recycler entre 2000 et 10 000 tonnes par an.

Quels développements voyez-vous dans le recyclage des batteries?

Nous travaillons actuellement sur deux projets très intéressants. L’un consiste à recycler toutes sortes de produits chimiques. L’autre est la construction d’une machine de coupe universelle qui, outre les batteries prismatiques, peut aussi couper toutes les autres batteries, quelle que soit leur forme.

Vos clients et la Poste peuvent-ils attendre un autre avantage de Kyburz?

Notre objectif est de délivrer un certificat de durabilité pour chaque batterie recyclée par nos soins. Celui-ci offrira une transparence totale sur la mesure dans laquelle elle a été recyclée et sur ce qu’il advient des matériaux. Ainsi, les entreprises et la Poste pourront prouver jusqu’au bout la durabilité des batteries.

Apprenez-en plus dans le documentaire Einstein de la SRF: Les voitures électriques en Suisse – à quel point sont-elles écologiques aujourd’hui? (en allemand)

L’objectif climatique et énergétique de la Poste vise la neutralité climatique aussi bien dans ses propres opérations (d’ici 2030) que dans l’ensemble de sa chaîne de création de valeur (d’ici 2040). La Poste assume donc également la responsabilité de ce qui se passe dans sa chaîne d’approvisionnement, y compris la fabrication et l’élimination de ses véhicules.