Les batteries de VE sont-elles recyclables ? Réponses à vos questions

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Plus de véhicules électriques (VE) sont sur les routes que jamais auparavant, car de nombreux Canadiens commencer à s’éloigner de véhicules à combustion interne pour réduire les émissions de carbone qui contribuent au changement climatique. Mais qu’en est-il de l’impact environnemental des batteries utilisées pour faire fonctionner ce transport électrique ?

Beaucoup d’entre vous ont envoyé des questions après avoir lu Cet article sur les bornes de recharge pour VE. Ask CBC News a suivi et a obtenu les réponses que vous cherchiez.

Combien y a-t-il de types de batteries et comment fonctionnent-elles ?

À mesure que le marché des véhicules électriques se développe et que les consommateurs ont plus de choix en matière de marques et de modèles, il est important de comprendre les différents types de batteries et ce qu’elles contiennent.

Selon le Département américain de l’énergieil existe quatre principaux types de systèmes de stockage d’énergie utilisés dans les véhicules électriques :

• Batteries lithium-ion: Ceux-ci sont utilisés dans des appareils comme les téléphones portables et les ordinateurs portables. Ils sont largement préférés dans l’industrie des véhicules électriques en raison de leur rendement élevé, de leurs bonnes performances à haute température, de leur faible autodécharge (une réaction chimique qui provoque une perte de charge) et du fait que la plupart de leurs composants peuvent être recyclés.

• Batteries nickel-métal hydrure : Vous pouvez les trouver dans de nombreux hybrides sur le marché, bien que dans la plupart des véhicules électriques rechargeables, ils aient été remplacés par des batteries lithium-ion. Les principaux défis des batteries nickel-hydrure métallique sont leur coût élevé, leur forte autodécharge et leurs faibles performances à des températures plus élevées. Cependant, elles sont généralement considérées comme plus sûres que les batteries li-ion, en raison du manque d’électrolyte liquide qui peut se renverser lors d’accidents.

• Batteries au plomb : Ce sont les batteries les moins chères et les plus anciennes. Leur chargement et leur fonctionnement entraînent généralement l’émission d’hydrogène, d’oxygène et de soufre. Ils ont été utilisés pour alimenter les premières versions de véhicules électriques dans les années 1970.

• Ultracondensateurs : Utiles pour fournir une puissance supplémentaire pour l’accélération et la montée, ils peuvent être utilisés comme stockage d’énergie secondaire dans les véhicules électriques car ils peuvent à la fois stocker et libérer rapidement de l’énergie, tout en empêchant les batteries principales de surchauffer.

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Ces dernières années, on s’est beaucoup concentré sur d’autres types de batteries. Par exemple, Tesla a fait l’année dernière le lithium-fer-phosphate (LFP) batterie leur choix pour les véhicules de la gamme standard.

« D’un point de vue chimique et du point de vue du cycle de vie, elles peuvent durer quatre à cinq fois plus longtemps qu’une batterie au lithium-ion, et elles sont également considérées comme plus sûres », a déclaré Josipa Petrunic, présidente et chef de la direction de Canadian Urban Transit Research. et consortium d’innovation.

Les chercheurs de Tesla ont également travaillé avec l’Université Dalhousie à Halifax pour développer une batterie à base de nickel qui serait plus durable qu’une batterie LFP et pourrait durer 100 ans ou plus dans des conditions optimales.

Combien de temps peut-on s’attendre à ce qu’une batterie de VE dure ?

Cela dépend des piles utilisées et de la façon dont vous en prenez soin. Sur la base du marché actuel des véhicules électriques, les batteries devraient être assorties d’une garantie de huit ans. Cependant, Steve LeVine, rédacteur en chef de l’électriqueune publication qui se concentre sur les véhicules électriques et les batteries lithium-ion, affirme qu’ils durent en fait beaucoup plus longtemps.

Lorsqu’une batterie de VE se dégrade à environ 75 % de sa capacité d’origine, elle est considérée comme étant en fin de vie.

“Les constructeurs automobiles s’attendent à ce que la batterie se dégrade, et elle commence à se dégrader dès le premier jour. Mais ils veulent que les consommateurs disposent de 75 à 80 % de cette capacité après environ cinq à sept ans”, a déclaré Petrunic.

Pour maintenir la santé de la batterie, il est recommandé de ne pas charger votre VE au-delà de 80 %, ni de laisser votre VE se décharger complètement, à zéro %, selon Voitures vertesun groupe de défense des VÉ basé aux États-Unis

“C’est quelque chose qui prend un peu de temps pour s’y habituer”, a déclaré Petrunic.

Si vous gardez votre batterie chargée dans la plage optimale, vous pouvez prolonger la durée de vie de la batterie d’au moins 50 %, a-t-elle déclaré.

Comment les piles usagées sont-elles éliminées ? Peuvent-ils être recyclés ?

Bien que tous les composants des batteries soient recyclables, le plus grand défi est que l’industrie du recyclage de ces produits n’est pas très développée, a déclaré Petrunic.

Les véhicules électriques sont encore nouveaux dans l’industrie automobile – donc seul un petit nombre d’entre eux ont des fins utiles dans leur vie.

“Les métaux sont recyclables, mais ils n’ont pas de valeur … comme le fer et le phosphate”, a déclaré LeVine. “Le lithium est précieux.”

Des décisions politiques de la part des gouvernements sont nécessaires pour encourager le recyclage des équipements en fer et en phosphate, a-t-il déclaré.

Les batteries lithium-ion et nickel-hydrure métallique peuvent être recyclées par fusion.

Le processus intensif et potentiellement dangereux récupère les métaux précieux et les sels, qui sont raffinés et rendus utilisables. Lorsqu’il est fait correctement, le lithium, par exemple, peut être utilisé comme additif dans le béton.

“Des travaux sont actuellement en cours pour développer des processus de recyclage des batteries qui minimisent les impacts du cycle de vie de l’utilisation du lithium-ion et d’autres types de batteries dans les véhicules”, selon le département américain de l’énergie.

Le recyclage peut être coûteux, selon Voitures vertesdonc la réaffectation peut être plus rentable.

De nombreux constructeurs automobiles explorent différentes façons de réutiliser les batteries EV usagées. Au Japon, Nissan utilise les anciens en alimentant les lampadaires.

“Si votre batterie, vous savez, vous ne l’utilisez plus pour votre Tesla… c’est toujours une cellule de batterie qui pourrait stocker [energy]”, a déclaré Jonn Axsen, directeur de l’équipe de recherche-action sur les transports durables à l’Université Simon Fraser à Burnaby, en Colombie-Britannique.

Axsen a suggéré, par exemple, que les anciennes batteries de VE pourraient être utilisées pour stocker l’énergie générée par les panneaux solaires de votre maison.

Mais Petrunic a souligné qu’un défi avec la réutilisation des batteries EV est qu’elles ne sont pas fabriquées à cette fin.

“Il faudrait en fait injecter beaucoup d’argent pour remettre à neuf les anciennes batteries afin qu’elles puissent servir à cet usage stationnaire”, a-t-elle déclaré.

D’où viennent les matières premières des batteries ?

Selon le National Institute for Health (NIH) des États-Unis, les principaux matériaux utilisés pour créer des batteries de VE sont graphite, cobalt, lithium, manganèse et nickel.

Cependant, se procurer ces minéraux clés n’est pas une tâche facile car ils proviennent de diverses mines à travers le monde.

La Chine est le plus grand extracteur et transformateur de graphite, le minéral le plus couramment utilisé dans les batteries de véhicules électriques. Selon S&P Global Commodity Insights, la Chine contrôle près de 79 pour cent de la production mondiale, même si autres pays lancent des projets d’extraction de graphite pour soulager la demande.

“Il est possible que certains de ces minéraux se trouvent au Canada et certainement dans le nord de l’Ontario; cette capacité minière n’est pas particulièrement bien développée”, a déclaré Petrunic.

Pour le lithium, le marché de production est relativement petit, selon le NIH. L’extraction du lithium a été dominée par l’Australie, bien que la Bolivie, l’Argentine et le Chili soient considérés comme le “triangle du lithium”, car ils auraient les plus grandes réserves, selon Ressources naturelles Canada.

Le plus grand producteur de cobalt – l’un des matériaux les plus coûteux nécessaires – est la République démocratique du Congo. Cependant, l’approvisionnement terrestre en cobalt pourrait ne pas être en mesure de répondre à la demande à l’avenir, c’est pourquoi certaines entreprises investissent dans le développement de batteries sans cobalt.

L’extraction et la production de nickel sur les marchés mondiaux fortement dominé par l’Asie du Sud-Est, principalement l’Indonésie, selon le NIH. Ils déclarent également que l’utilisation du nickel dans les batteries des véhicules électriques ne représente que 5 % du marché mondial, mais devrait augmenter à 15 % au cours des cinq prochaines années.

De l’extraction des matières premières à la fabrication en passant par le recyclage, les véhicules électriques sont-ils vraiment durables ?

Bien que tous les véhicules électriques fonctionnant uniquement à l’électricité n’aient aucune émission d’échappement, des émissions peuvent être produites là où l’électricité est générée.

Selon un rapport du Conseil international pour un transport propre (ICCT), les véhicules électriques ont de loin les “émissions de gaz à effet de serre les plus faibles sur leur cycle de vie”.

En comparant les émissions pendant la fabrication, un autre Rapport de l’ICCT ont constaté que la fabrication de véhicules électriques nécessite plus d’énergie et produit plus d’émissions que la fabrication d’une voiture conventionnelle, en raison des processus d’extraction des métaux requis pour les batteries.

Lorsqu’il s’agit d’exploiter les ressources nécessaires aux batteries de véhicules électriques, certains experts s’interrogent sur les conséquences d’une exploitation minière non réglementée dans les pays en développement. Plus précisément, les inquiétudes concernant sécurité et exploitation des travailleurs ont été soulevées ces dernières années.

“Vous voyez ces images d’impacts très négatifs de l’exploitation minière”, a déclaré Axsen.

Il pense que le manque de réglementation et de surveillance pourrait nuire aux personnes et aux écosystèmes.

“Dans le cadre de cette grande transition dont nous avons besoin pour que le changement climatique aille vers des véhicules et des batteries à zéro émission, nous devons nous assurer que nous réglementons les processus par lesquels nous extrayons ces matériaux”, a déclaré Axsen.

Petrunic ajoute qu’il est également important d’utiliser ces véhicules jusqu’à ce qu’ils atteignent la fin de leur cycle de vie.

“Si les gens achètent des automobiles haut de gamme et que leurs baux durent trois ans, et qu’ils échangent à trois ans, je ne suis pas convaincue que vous arriverez nécessairement à un avenir net zéro”, a-t-elle déclaré.

Vous pouvez voir comment les émissions de gaz à effet de serre d’un modèle de voiture particulier se comparent aux objectifs climatiques actuels en utilisant ce outil interactif en ligne du Massachusetts Institute of Technology.

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