Le Fraunhofer FFB et la RWTH Aachen développent un modèle permettant d’évaluer le recyclage des batteries.

Image : Fraunhofer FFB

L’institution Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) ainsi que le laboratoire Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) de la RWTH Aachen ont développé, en collaboration avec des partenaires industriels, le « Modular Lifecycle Tool ». Ce modèle de calcul vise à permettre une comparaison systématique de différentes méthodes de recyclage des batteries au lithium-ion, en se basant sur des hypothèses uniformes concernant les coûts et les émissions de CO₂. Il a été conçu dans le cadre d’une étude de consortium impliquant des partenaires issus des secteurs du recyclage, de la construction d’installations et du conseil.

Le modèle représente de manière modulaire toute la chaîne de recyclage et distingue entre la préparation et le prétraitement des matériaux à recycler ainsi que leur récupération. Au sein de ces domaines, il est possible de combiner et d’échanger de manière ciblée des fonctions, des étapes de processus et des technologies spécifiques. Cela permet de voir comment les changements technologiques affectent les étapes de processus ultérieures et l’ensemble de la chaîne de recyclage. « La structure modulaire nous permet de comparer différentes technologies au sein de la même logique de processus », explique Lucca Groß de l’RWTH Aachen.

La base est une base de données contenant les différentes étapes du processus, qui permet aux utilisateurs de configurer le débit et la composition des matériaux du flux d’entrée ainsi que de créer des chaînes de traitement personnalisées. Le modèle suit les flux de matériaux et les relie à des indicateurs économiques et écologiques. Sont pris en compte, entre autres, la consommation d’énergie, les émissions, les matières consommées et les produits auxiliaires, les dépenses d’exploitation, les coûts d’investissement, les revenus liés aux matériaux et les coûts de traitement des déchets. De plus, des facteurs spécifiques à chaque site, tels que la composition de l’électricité et les coûts de main-d’œuvre, ainsi que les effets d’occupation et d’échelle, peuvent influencer l’évaluation.

Le « Modular Lifecycle Tool » permet également d’analyser différents paramètres techniques et économiques. Les variations en matière de capacité de séparation, de débit ou d’intensité de valorisation sont représentées en fonction de leurs effets sur les flux de matériaux, les coûts, les revenus et les émissions. Parmi les applications prévues figurent la comparaison de concepts de recyclage alternatifs, l’identification des points critiques en termes de coûts et d’émissions, ainsi que l’évaluation des stratégies de mise à l’échelle et des conditions spécifiques à chaque site.

Celui-ci doit aider les entreprises de recyclage à optimiser leurs processus existants, les fournisseurs de technologies à évaluer de nouvelles solutions, ainsi que les fabricants de batteries à comparer différentes stratégies de recyclage. Des analyses de sensibilité concernant les paramètres techniques et économiques importants sont également possibles. À terme, ce cadre d’évaluation devrait être complété par d’autres chimies de batteries, des ensembles de données plus différenciés selon les régions, ainsi que des scénarios réglementaires futurs.

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À propos de l’auteur

Thomas Langenbucher est un expert en mobilité électrique ayant travaillé dans l’industrie automobile et le secteur financier. Depuis 2011, il écrit sur ecomento.de à propos des voitures électriques, des technologies durables et des solutions de mobilité. En savoir plus.

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