Importante étude sur le cycle de vie d'une batterie au lithium

L'Agence de Protection Environnementale américaine, mieux connue sous le nom de EPA, a commandé une étude sur le cycle de vie des batteries au lithium pour déterminer si leur production et ultimement leur recyclage était nuisible et polluant pour l'environnement.

Cette étude était fort attendue de la presse spécialisée pour plusieurs raisons, notamment pour les applications de mobilité électrique qui utilisent un nombre impressionnant de piles pour créer une batterie capable d'alimenter une voiture électrique. La question à laquelle on devait répondre était: est-ce que la fabrication d'une voiture électrique est plus polluante et nocive que la fabrication d'une voiture conventionnelle? On sait que l'utilisation d'un VÉ est moins polluant que de brûler de l'essence qui relâche des gaz nocifs dans l'atmosphère, mais certains ont déjà argumenté que la production de batterie au lithium était plus sale.

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Bien que les batteries Li-ion pour véhicules électriques sont certainement un pas dans la bonne direction comparé aux véhicules à essence traditionnels et aux batteries NiMH pour automobiles, certains des matériaux et des méthodes utilisées pour leur fabrication peuvent être améliorés selon le chargé de projet de l'évaluation du cycle de vie des batteries.

L'étude a démontré que les batteries qui utilisent des cathodes de nickel et de cobalt, ainsi que le traitement de l'électrode à base de solvants, présentent le plus grand potentiel pour certains impacts sur la santé humaine et l'environnement. Les impacts environnementaux, notamment l'épuisement des ressources, le réchauffement climatique et la toxicité écologique résultant principalement de la production, la transformation et l'utilisation des composés de métaux de cobalt et de nickel, peuvent causer des problèmes respiratoires défavorables, des effets pulmonaires et neurologiques chez les personnes exposées.

Il existe des moyens viables pour réduire ces impacts, selon l'étude, y compris la substitution de matériaux de cathode, éviter le traitement des électrodes à base de solvants, et le recyclage des métaux de la batterie en fin de vie.

L'élément le plus important dans l'équation semble être l'approvisionnement en énergie qui permet la recharge de la batterie, alors que les États du MidWest produisent leur électricité à partir de charbon polluant. Le Québec fait bonne figure avec l'électricité provenant de barrages hydro-électriques, une source propre d'énergie. Mais il ne faut pas sous-estimer les impacts de la production de batteries.

En termes de performances de la batterie, l'étude discute de l'application des nanotechnologies évaluées: les nanotubes de carbone à paroi simple (NTCPS), qui font actuellement l'objet de recherches comme anodes sont prometteurs pour l'amélioration de la densité énergétique et la performance ultime des batteries au lithium dans les véhicules. Ce qui fut constaté, toutefois, est que l'énergie nécessaire à la production des anodes NTCPS dans ces premiers stades de développement est excessif. Au fil du temps, si les chercheurs se concentrent sur ​​la réduction de l'utilisation énergétique intensive lors du processus de fabrication avant sa commercialisation, le profil environnemental de la technologie a le potentiel de s'améliorer considérablement.

Le rapport et sa méthodologie sont présentés en détails ici.