Les batteries au lithium-ion sont omniprésentes - elles se trouvent dans les ordinateurs portables, les téléviseurs, les téléphones portables, les véhicules électriques, les cigarettes électroniques, les outils électriques et même dans certaines cartes de vœux. En 2019, le marché mondial des batteries lithium-ion était évalué à 36,7 milliards de dollars. D'ici 2027, il devrait atteindre plus de 129 milliards de dollars.
Cette technologie de stockage d'énergie a transformé le secteur de l'énergie propre, tout cela grâce à la haute densité énergétique des oxydes de lithium-cobalt. Mais d'un autre côté, ces sources d'énergie sont tristement célèbres pour être volatiles et se transformer en risques d'incendie, en particulier à la fin de leur cycle de vie. Au cours des dernières années, les batteries lithium-ion mortes ont été responsables d'incendies catastrophiques dans diverses usines de recyclage aux États-Unis, au Royaume-Uni, en France et en Chine.
En 2016, un incendie dévastateur s'est déclaré au Shoreway Environmental Center de San Carlos, en Californie, entraînant des dommages d'une valeur de 6,8 millions de dollars. La cause de l'incendie était une batterie lithium-ion mal recyclée. Ils ont également provoqué des catastrophes dans les décharges et les camions à ordures. On estime que les États-Unis et le Canada ont subi des pertes de plus de 1,2 milliard de dollars en raison des incendies de batteries lithium-ion.
Le cœur du problème réside dans les vieilles batteries lithium-ion en fin de vie qui finissent à la poubelle ou dans les bacs de recyclage. Lors des processus de collecte et de recyclage, ces piles peuvent passer inaperçues dans les tas de déchets. Ils peuvent être écrasés après avoir été compressés dans un camion, écrasés accidentellement par un chargeur ou bousculés sur les tapis roulants des décharges.
Lorsque la barrière entre la cathode et l'anode d'une batterie lithium-ion se rompt, elle provoque une réaction thermique de rupture des molécules de lithium. Ces molécules peuvent alors atteindre des températures extrêmement élevées en peu de temps et s'enflammer ou exploser.
"Ce qui fait de cette technologie un dispositif de stockage d'énergie si perturbateur, c'est qu'ils sont intrinsèquement instables", explique Michael Timpane, vice-président de Resource Recycling Systems, une société de conseil en développement durable et en recyclage basée dans le Michigan.
"Des études ont prouvé que par rapport au nombre de batteries lithium-ion vendues chaque année, peu de déchets électroniques ou de systèmes de déchets dangereux sont recyclés", ajoute Timpane, qui a passé les quatre dernières années à rechercher ce danger pour la sécurité avec l'Agence de protection de l'environnement. "Personne ne connaît le nombre exact mais tout un tas de ces batteries finissent à la poubelle. Le défi a été de les tenir à l'écart du flux de déchets solides. »
Alors que le recyclage des batteries n'est pas nouveau pour l'industrie des déchets électroniques, les batteries lithium-ion usagées constituent un nouveau défi. Après tout, il est difficile de récupérer le lithium et d'autres métaux rares comme le cobalt lors du processus de recyclage. Depuis 2021, des fabricants de batteries comme BYD Co en Chine, Toyota Motor Corp et GM s'efforcent de rendre les batteries lithium-ion plus stables pour les véhicules électriques en utilisant différents types de métaux tels que le manganèse et le phosphate et moins de cobalt. Mais Timpane estime qu'il faudra peut-être cinq à dix ans avant que la technologie ne bénéficie d'une mise à niveau indispensable.
Bien que le cycle de vie moyen des batteries lithium-ion légères soit proche de 15 ans, d'ici 2030, on estime qu'au moins 2 619 000 tonnes métriques de batteries lithium-ion devront être recyclées. L'industrie du recyclage aux États-Unis a mis en place de nouvelles usines dotées d'une technologie de pointe et de capacités supérieures pour se préparer à cette vague.
"Comme les batteries lithium-ion usagées provoquent une augmentation des incendies dans les installations de recyclage, elles ont eu un impact dramatique sur les tarifs d'assurance. Cela pourrait rendre les gens réticents à investir dans des installations de récupération de matériaux », explique Timpane. "Tous les appareils équipés de batteries lithium-ion ne doivent jamais aller dans le flux de déchets solides."
Il est crucial d'informer les communautés sur les risques de jeter les vieux produits électroniques avec des batteries lithium-ion dans les bacs de recyclage, ajoute Timpane. Des campagnes de sensibilisation, comme le projet Call2Recycle à Akron, Ohio, soulignent la nécessité de déposer ces articles uniquement dans des endroits autorisés et peuvent contribuer grandement à prévenir les incendies.
"Beaucoup de gens ne connaissent pas la différence entre une batterie lithium-ion et une batterie à cellules ordinaires", dit-il. "Interdire l'élimination des batteries lithium-ion dans le flux de déchets solides et l'application de cette règle seront utiles."
Un autre problème est le manque de normes d'étiquetage cohérentes pour les batteries lithium-ion. Alors que certaines des étiquettes ne comportent que des flèches de recyclage ou un texte indiquant "à manipuler avec soin" ou "appelez votre municipalité", Timpane affirme que ces textes vagues n'informent pas adéquatement les consommateurs sur la façon de se débarrasser en toute sécurité des anciens appareils électroniques.
Timpane ajoute qu'au cours de la dernière année, les nouvelles batteries lithium-ion en cours de fabrication ne peuvent plus être retirées des appareils. "La communauté de fabrication de batteries a été réactive et s'engage de manière proactive avec le gouvernement. Dans un passé récent, la cohérence de leur étiquette s'est également améliorée », dit-il. Néanmoins, les batteries plus anciennes pourraient toujours présenter des risques pour le recyclage et les usines de déchets solides.
En règle générale, une fois que vous décidez de vous débarrasser de vos vieux appareils électroniques, évitez le bac de recyclage bleu. Au lieu de cela, faites l'effort d'appeler le fabricant et de vous renseigner sur son programme de collecte ou sur un fournisseur de recyclage certifié à proximité qui peut manipuler en toute sécurité les matières dangereuses.
