Les Batteries, de la Matière Première au Recyclage
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22/11/2018 Les Batteries, de la Matière Première au Recyclage UMICORE Sept. 2018 J-P Wiaux 22 novembre 2018 Direction Générale de l’Environnement Etat de Genève Les Batteries, de la Matière Première au Recyclage LE RECYCLEUR DOIT MAÎTRISER ... o L’ORIGINE DES DECHETS/ LEUR COMPOSITION o LES LIMITES DU PROCEDE o LE CONTEXTE ECONOMIQUE, LEGAL et ENVIRONNEMENTAL o LES ENJEUX D’UN MARCHE GLOBAL 1
22/11/2018 1. Les applications des sources autonomes d’électricité PILES (Zn-MnO2 et Lithium) 2000 2010 2020 Plomb-acide Lithium-ION > 150 Wh / Kg (3.6 V) Ni-Cadmium Ni-Metal Hydrures 2. Les Matériaux du Recyclage BATTERIES DU GRAMME à 2.0 Kg BATTERIES DE X kg A x100 kg 2
22/11/2018 2. Les Materiaux du Recyclage (Li-ION) 2. Eléments Actifs 1. (Cellules & Modules) Eléments de Structure (15 % - 20%) de la Batteries Cobalt Nickel Acier, Source H-E MELIN Aluminium Aluminium Manganèse Cuivre Lithium Plastique Graphite…. Phosphate de Fer Electronique de contrôle Titanate de Lithium T°, V, SoC,… Liquide de Refroidissement Source CADENZA RECUPERATION METALLURGIE SELECTIVE Source JVPPZL 3. Le recyclage des batteries en Europe (Volumes) PILES ET ACCUMULATEURS (Quantités Recyclées Annuellement (EU - 2017)) 1000000 < 1’000’000 50’000 / 70’000 100000 QUANTITES ANNUELLES EN TONNES 10000 3’000 / 5’000 2’000 / 3’000 1000 100 10 1 NICKEL (Ni-MH, Ni- PRIMAIRES (PILES) ACCUS PLOMB LITHIUM-ION RECYCLAGE (+) Cd,…) RECYCLAGE (-) 3
22/11/2018 3. Le recyclage des batteries (Li-ION) en Europe COMPANIES PROCESS CAPACITY T/Y Li BATTERY RECYCLING C° - EU & NORTH AMERICA ACCUREC (D) Thermal + Pyro + Hydro 2’500 R+Li GLENCORE (CAN) Thermal + Pyro + Hydro 2’000 Ni-B RETRIEV (USA) Low Temp + Hydro 500 Li-B SNAM (F) Thermal Pretreatment + Pyro 500 R+Li AKKUSER OY (Fin) Mechanical Trt + Pyro < 300 Li EURO DIEUZE Ind (F) Mechanical Trt + Pyro < 400 P+Li BATREC (CH) Pretreatment & Euro Dieuze Dvlpt P+Li REDUX (D) Pyro + Hydro Dvlpt P+Li ERA ELECTRORECYCLING (A) EAF >100 Ni+Li NICKELHÜTTE AUE (D) MECH & PYRO Dvlpt Ni+Li UMICORE (B) (PL) Thermal & Hydro 7’000 Ni+Co+Li 3. Le recyclage des batteries au Lithium en Europe (Procédés Hydro- et Pyro- Métallurgiques) Exemple du Procédé Duesenfeld https://www.duesenfeld.com/efficience.html 4
22/11/2018 4. Pourquoi Recycler les Batteries? 4.1. Raisons Economiques (Balance + Economique +) Revente Plomb-acide Matières Nickel Valorisables Lithium (Cobalt) (Balance Economique +) _ Collecte Tri Préparation Transport Traitement Raffinage LiNiMn Désactivation LiFeP04 + gestion des flux t des stocks, investissements et activité commerciale…. Zinc-Alkaline TOTAL des COÛTS 4. Pourquoi recycler les batteries? Le Recyclage des batteries n’est pas toujours une opération rentable 4.2. Le contexte Réglementaire Directive Européenne EC 2006/66 Transposée en Droit National dans tous les pays membres + N, CH, Assure la Protection de l’Environnement et du Consommateur Oblige la collecte et interdit la mise en décharge/incinération des quantités collectées Fixe des taux de collecte, des efficacités de recyclage, le marquage, etc… Exige le financement des opérations de collecte, transport et recyclage quand nécessaire Mouvements Transfrontaliers des Produits Toxiques (Convention de Bâle) Transport des matières dangereuses (neuves et déchets) EU Circular Economy Policy 5
22/11/2018 4. Pourquoi Recycler les Batteries? 4.3. Raisons Environnementales e.g. La concentration des métaux dans les piles et accumulateurs Demande en énergie : est supérieure à celle des minerais Production Primaire (100%) Vs Recyclage Recycler réduit l’extraction de matières premières et donc l’impact sur l’environnement de l’exploitation minière Recycler favorise le regroupement (obtenir une économie d’échelle) et évite la dispersion dans l’environnement de matières chimiques Produire des métaux recyclés requiert moins d’énergie que la production de matière première (de qualité équivalente) 5. L’Avenir du Recyclage (Enjeux Stratégiques et Géopolitique) CHINE : Graphite Naturel 69% RD CONGO : Cobalt 64% CHILI : Lithium 36% RSA : Manganese 20% EUROPEAN BATTERY ALLIANCE: Investissements EU dans la production de batteries (Li-Ion) 6
22/11/2018 5. L’Avenir du Recyclage (Enjeux Stratégiques et Géopolitique) 2017 – 2030 Marché X 6-7 Energie Produite MOBILITE >>> ELECTRONIQUE CHINE >>> 50 % MOBILITE DVLPT IMPORTANT EN EU De la MOBILITE ELECTRIQUE 6. RESUME 1. En Europe, il existe une industrie du recyclage des batteries (Li-Ion) 2. Elle travaille en sous capacité car les retours de batteries sont beaucoup plus lents que la vitesse des mises sur le marché 3. L’exemple des batteries au Plomb, Ni-MH & Ni-Cd confirme que le recyclage joue un rôle dans une économie circulaire appliquée aux nouvelles sources d’énergie électrique 4. Les tensions qui vont exister entre l’offre et la demande des matières premières (Co, Li, Ni, Mn, C) pourraient être atténuées par une contribution significative de matières recyclées de qualité équivalente (long terme) 7
22/11/2018 6. RESUME 5. L’avenir de la mobilité électrique et des sources autonomes d’énergie électrique est aussi lié à une gestion responsable des matières premières, des risques et des conditions de travail au niveau minier et industriel 6. La politique Européenne d’Economie Circulaire apporte un élément positif au développement des sources autonomes d’énergie électrique et de leur recyclage >>> Annonce officielle de l’aide au financement de la production de Batteries au Lithium en Europe (EBA) 7. L’impact environnemental de l’utilisation de la batterie est d’autant plus faible que l’énergie électrique utilisée pour la recharge est d’origine renouvelable et que ses éléments actifs proviennent de matières recyclées TWEET…? VOLATILITE… ? RECYCLING EN SAVOIR PLUS ? 8
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