Une nouvelle méthode pour récupérer le lithium des batteries usagées
Un microbe, souvent associé à la production de spiritueux traditionnels, pourrait s’avérer utile pour résoudre un problème majeur dans le secteur des énergies renouvelables : la récupération de lithium à partir de batteries vieillissantes.
Un processus innovant et moins polluant
Des chercheurs sud-coréens ont développé un procédé basé sur un champignon qui permet de récupérer plus de 90 % du lithium présent dans les matériaux de batteries usagées, tout en limitant l’utilisation de produits chimiques corrosifs. Ce processus pourrait transformer la manière dont nous recyclons les batteries lithium-ion, qui posent des défis environnementaux importants.
Détails sur les recherches
L’équipe scientifique du Nakdonggang National Institute of Biological Resources, sous l’égide du ministère sud-coréen de l’Environnement, a mis en lumière un champignon vivant en eau douce capable d’extraire des métaux précieux à partir de la “poudre noire”, qui est le résidu issu du recyclage des batteries lithium-ion. L’organisme responsable de cette avancée est le Aspergillus luchuensis, connu depuis longtemps dans le domaine de la brasserie.
Dans des tests en laboratoire, ce champignon a montré des performances supérieures de 9 à 23 % par rapport aux traitements traditionnels à base d’acide sulfurique. Après 24 heures à une température de 80 °C, le liquide culturel obtenu a permis d’extraire jusqu’à 90,3 % du lithium contenu dans la poudre noire d’oxyde de cobalt lithium.
Des expériences supplémentaires utilisant de la poudre noire NMC811, un matériau courant dans les véhicules électriques, ont même révélé un écart encore plus notable : les acides organiques produits par le microbe ont récupéré 92,4 % du lithium, contre seulement 56,3 % pour les procédés chimiques traditionnels.
Pourquoi est-ce crucial ?
Le lithium, le nickel et le cobalt sont des matières premières essentielles pour les batteries des véhicules électriques ainsi que pour les systèmes de stockage d’énergie. Leur approvisionnement est souvent complexe et dépend de chaînes logistiques internationales. Étant donné que la Corée du Sud importe presque tous ces minerais, améliorer la récupération locale pourrait renforcer la sécurité d’approvisionnement du pays.
Un meilleur recyclage des batteries permettrait également aux fabricants de s’appuyer sur des matériaux déjà disponibles, réduisant ainsi la dépendance aux nouvelles extractions. Les procédés conventionnels de recyclage hydrométallurgique, souvent basés sur une grande quantité d’acide sulfurique, soulèvent des inquiétudes en matière de pollution. Si une partie de cette méthodologie était remplacée par des acides d’origine naturelle comme l’acide citrique, le recyclage pourrait devenir moins dangereux.
Alors que les villes et les services publics intègrent de plus en plus de stockage de batteries pour faire face aux conditions climatiques extrêmes et aux coupures de courant, l’accès fiable aux matériaux pour batteries devient crucial.
Progrès en cours
L’institut prévoit de déposer un brevet pour cette technologie dans le courant du mois. Parallèlement, l’équipe travaille sur une seconde méthode utilisant directement les acides organiques dérivés du microbe. Cette approche pourrait simplifier le processus pour les entreprises de recyclage, car elles n’auraient pas besoin de systèmes complexes pour cultiver et maintenir des cultures microbiennes vivantes.
Si cette méthode s’avère efficace à grande échelle, elle pourrait s’intégrer aisément dans les opérations de recyclage existantes tout en diminuant la dépendance aux produits chimiques dangereux. Une disponibilité plus stable des matériaux de batteries contribuerait à soutenir des réseaux de stockage d’énergie plus résilients et à établir un système plus circulaire pour les batteries en usage.
“Cette technologie brevetée réduit l’utilisation de produits chimiques toxiques tout en augmentant la valeur commerciale du lithium recyclé, ce qui contribuera à stabiliser la chaîne d’approvisionnement de ce minéral critique,” a affirmé Jeong Yu-jin, responsable de la division développement de technologie d’utilisation.
FAQ
Qu’est-ce que le Aspergillus luchuensis et pourquoi est-il utilisé dans ce processus ?
Il s’agit d’un champignon d’eau douce utilisé traditionnellement dans la brasserie. Ses propriétés uniques lui permettent d’extraire efficacement des métaux précieux des résidus de batteries.
Comment cette méthode de récupération impacte-t-elle l’environnement ?
En réduisant l’utilisation de produits chimiques nocifs, cette méthode pourrait diminuer la pollution associée au recyclage des batteries, rendant le processus plus écologique.
Quel est l’impact potentiel sur l’industrie des véhicules électriques ?
Une meilleure récupération du lithium et des autres métaux pourrait renforcer l’approvisionnement local, réduire les coûts de production et favoriser l’innovation dans la conception des batteries.
Quels défis peuvent subsister pour l’adoption de cette technologie ?
Des défis tels que la mise à l’échelle, l’intégration dans les systèmes de recyclage existants et les investissements nécessaires pour la création de nouvelles infrastructures pourraient ralentir l’adoption de cette méthode.
Existe-t-il des applications pour d’autres matériaux en dehors du lithium ?
Oui, la recherche sur ce champignon pourrait également s’étendre à d’autres métaux précieux présents dans les matériaux de batterie, ouvrant des perspectives d’utilisation plus larges pour la technologie développée.
