Que devient la batterie d'une voiture électrique quand elle ne tient plus la charge ? Loin d'être un simple déchet, elle renferme du lithium, du cobalt, du nickel et du manganèse. Le projet européen BATRAW a montré comment la démonter plus vite grâce aux robots, en récupérer l'essentiel des matériaux et suivre chaque batterie à la trace avec un passeport numérique. Robotique, IA, chimie et informatique s'y croisent — et à la fin, vérifie ce qu'il y a en toi d'ingénieur du recyclage.
La Commission européenne vise 46 % d'électrification d'ici 2040. Plus de voitures électriques sur les routes, cela signifie aussi, tôt ou tard, des montagnes de batteries lithium-ion arrivées en fin de vie. Et ces batteries ne sont pas n'importe quels déchets : elles contiennent des métaux dont l'industrie a de plus en plus besoin.
Angel Manuel Escamilla Pérez, chercheur principal chez Leitat, résume le dilemme : « L'électrification de l'Europe entraînera une augmentation des volumes de batteries usagées, tout en faisant progresser la demande en matières premières critiques telles que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse ». Autrement dit, le problème des déchets et celui des ressources sont les deux faces d'une même pièce.
BATRAW est un projet financé par l'Union européenne et coordonné par Leitat, avec des partenaires venus de plusieurs pays européens. Son objectif : construire une chaîne de valeur complète pour le recyclage des batteries lithium-ion issues des véhicules électriques, du démontage jusqu'à la production de nouveaux matériaux. Une approche qui mobilise des profils très différents, de l'ingénieur en robotique au chimiste.
Un pack de batterie de voiture est un assemblage lourd, complexe et potentiellement dangereux. Le démonter à la main prend du temps et expose les opérateurs à des risques. L'équipe de BATRAW a donc mis au point une ligne de démontage semi-automatisée qui combine la robotique, des systèmes de vision fondés sur l'intelligence artificielle et la découpe laser.
Le résultat est parlant : lors des essais pilotes, le temps de démontage a été réduit de 50 à 60 %. Les opérations manuelles sont optimisées et la sécurité des travailleurs s'en trouve renforcée. La machine se charge des tâches répétitives et risquées, l'humain garde la supervision.
Une fois la batterie démontée, place à la chimie. Le projet s'appuie sur l'hydrométallurgie, un procédé qui consiste à dissoudre les métaux puis à les séparer et les purifier. Dans des conditions industrielles, les essais ont permis d'atteindre un taux de récupération supérieur à 98 %.
Pour le coordinateur, c'est l'enchaînement des deux étapes qui fait la différence : « En intégrant ces deux installations pilotes, nous avons réduit les temps de démontage, amélioré la sécurité et, au terme du procédé hydrométallurgique, récupéré des matériaux de haute qualité qui peuvent désormais servir à produire de nouveaux matériaux de cathode et d'anode ».
Une batterie usagée n'a pas qu'un seul destin possible. Le projet a exploré plusieurs voies complémentaires :
Une batterie qui ne suffit plus pour rouler peut donc encore stocker de l'énergie pendant des années avant d'être recyclée.
Pour savoir d'où vient une batterie, ce qu'elle contient et par quelles mains elle est passée, BATRAW a développé un passeport numérique associé à une plateforme de traçabilité basée sur la blockchain. Ce n'est pas un gadget : à partir de 2027, la Commission européenne exige un passeport numérique pour toutes les batteries de véhicules électriques de plus de 2 kWh mises sur le marché de l'UE.
Angel Manuel Escamilla Pérez en détaille l'intérêt : « En assurant la traçabilité des batteries et des matériaux qu'elles contiennent à toutes les étapes de leur cycle de vie, notre passeport, associé à la plateforme de traçabilité, permet d'identifier les points faibles de la chaîne de valeur, tout en facilitant la récupération des matières premières critiques par les recycleurs et en favorisant l'économie circulaire ».
Recycler ses propres batteries, c'est dépendre moins des importations de matières premières, réduire l'impact environnemental de l'exploitation minière et produire moins de déchets. C'est aussi une question de sécurité d'approvisionnement pour tout le continent. Prochaine étape pour les partenaires : la commercialisation et le déploiement industriel des solutions testées.
Le coordinateur dresse un bilan clair : « BATRAW a démontré qu'un écosystème européen de batteries circulaire et durable est techniquement réalisable, économiquement viable et bénéfique pour l'environnement ».
Une batterie de voiture électrique en fin de course reste une ressource précieuse. Avec BATRAW, des robots guidés par l'intelligence artificielle la démontent plus vite, la chimie en récupère plus de 98 % des matériaux et un passeport numérique la suit tout au long de sa vie. Pour les étudiants, c'est la preuve qu'un seul projet peut réunir robotique, chimie, informatique et économie circulaire.
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