Colonne de navigation de l'article :
Liste des matériaux pour le recyclage des batteries nickel-hydrure métallique
Quels métaux précieux sont récupérés à partir des batteries NiMH ?
Dernières technologies en matière de recyclage des batteries NiMH
Le recyclage des batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) est non seulement un impératif environnemental, mais aussi une activité économique rentable. Selon une analyse du marché mondial, le marché des batteries nickel-hydrure métallique a atteint environ 14,38 milliards de yuans en 2024 et poursuit sa croissance constante, fournissant de nombreuses ressources en matières premières à l'industrie du recyclage.
Dans des pays européens comme l'Allemagne, le recyclage des batteries nickel-hydrure métallique est devenu un système bien établi, soutenu par une réglementation stricte et des technologies de recyclage éprouvées. L'Union européenne a établi un cadre réglementaire unifié pour l'ensemble du cycle de vie des batteries usagées par le règlement (UE) 2025/606. Ce règlement précise les méthodes de calcul, les règles de vérification et les exigences de documentation relatives à l'efficacité du recyclage des batteries usagées et aux taux de valorisation des matériaux.
Le recyclage des batteries nickel-hydrure métallique traite principalement les batteries usagées provenant de véhicules électriques, de systèmes de stockage d'énergie, d'outils électriques et d'équipements de communication. Ces batteries contiennent généralement des métaux précieux tels que le nickel, le cobalt et des terres rares. Grâce à des procédés de recyclage efficaces, ces ressources peuvent être réintroduites dans la chaîne industrielle, réduisant ainsi la dépendance aux minéraux vierges.
Dongsheng Precious Metals Recycling Company propose des prix élevés pour le recyclage du nickel tout au long de l'année. ( Page de référence des prix des déchets de nickel )
Les principaux matériaux utilisés pour le recyclage des batteries nickel-hydrure métallique proviennent des matériaux des électrodes positive et négative. La cathode est généralement composée d'hydroxyde de nickel, d'où son nom. Selon l'analyse par fluorescence X (XRF), la poudre de cathode des batteries nickel-hydrure métallique mises au rebut contient environ 67,57 % de NiO et 7,78 % de CoO.
Au-delà des matériaux d'électrode, le recyclage des batteries NiMH implique le traitement d'autres composants tels que les boîtiers, les câbles et les déchets de fabrication. Conformément au règlement (UE) 2025/606 de l'UE, ces composants sont classés dans la « fraction entrante », c'est-à-dire le poids sec des batteries usagées entrant dans le processus de recyclage.
Lors du recyclage, un produit intermédiaire appelé « masse noire » est généré. Ce mélange de matériaux cathodiques et anodiques nécessite un traitement supplémentaire avant d'être comptabilisé dans la fraction de sortie du recyclage. Les usines professionnelles de recyclage de batteries NiMH trient et traitent ces déchets afin d'optimiser la valorisation des ressources.
Le recyclage des batteries NiMH cible principalement deux métaux de grande valeur : le nickel et le cobalt. Les recherches indiquent que les technologies de recyclage avancées permettent d'atteindre des taux de récupération du cobalt allant jusqu'à 99,04 %, tandis que les taux de lixiviation du nickel restent relativement faibles, autour de 5,94 %.
Au-delà du nickel et du cobalt, le recyclage des batteries NiMH implique également la récupération des terres rares. Les taux de récupération des alliages de terres rares dans les batteries NiMH (comme le LaNi5) peuvent dépasser 90 %. Ces terres rares jouent un rôle crucial dans le stockage de l'hydrogène dans les batteries et présentent une valeur de recyclage significative.
La réglementation européenne met spécifiquement l'accent sur les exigences de recyclage des métaux critiques. Lors du calcul du taux de valorisation matière (TRM), seuls les extrants qui « remplacent les matériaux vierges » sont comptabilisés pour les métaux clés comme le cobalt, le cuivre, le lithium, le nickel et le plomb. Il est donc nécessaire de se concentrer non seulement sur le volume de recyclage, mais aussi sur la qualité du recyclage des batteries NiMH.
Des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières années dans la technologie de recyclage des batteries NiMH. Une équipe de recherche de l'Université Phenikaa de Hanoï, au Vietnam, a utilisé de manière innovante un système eutectique chlorure de choline-urée associé à une technologie assistée par ultrasons. Cette approche a permis de réduire considérablement le temps de lixiviation du nickel-cobalt, de 24 heures à seulement 80 minutes, améliorant ainsi considérablement l'efficacité du recyclage.
La technologie de biolixiviation représente une autre innovation dans le recyclage des batteries NiMH. L'utilisation de bactéries ferrosulfato-réductrices (FSRB) à pH = 1,5 permet une extraction sélective du nickel en 72 heures, avec un taux d'extraction de 85 %. Cette biotechnologie offre des avantages en termes de respect de l'environnement et de rentabilité pour le recyclage des batteries NiMH.
Concernant le traitement des batteries mixtes, les chercheurs ont découvert que le traitement synergique des batteries NiMH et lithium-ion améliore le rendement de récupération. L'alliage d'hydrure du NiMH réduit la teneur en métaux à haute valence des cathodes lithium-ion, diminuant ainsi l'énergie d'activation de la réaction de 15 %. Cet effet synergique ouvre de nouvelles perspectives pour le recyclage futur des batteries nickel-hydrure métallique .
La technologie de dépôt électrochimique permet de convertir directement les métaux récupérés en produits de haute valeur. Des études indiquent qu'en contrôlant le potentiel, des alliages NiCo dont la granulométrie peut atteindre 11,56 nanomètres peuvent être déposés directement à partir du lixiviat. Ce nanomatériau offre un potentiel d'application dans des domaines comme l'électrocatalyse, améliorant ainsi la valeur économique du recyclage des batteries NiMH.
Avec la mise en œuvre par l'UE d'un objectif obligatoire de récupération du lithium de 80 % d'ici 2031, la technologie mondiale de recyclage des batteries nickel-hydrure métallique connaîtra une nouvelle vague d'innovation. Les futurs procédés de recyclage deviendront plus efficaces, plus respectueux de l'environnement et plus viables économiquement, contribuant ainsi davantage à l'économie circulaire.
Langue
