Quel est l'impact écologique d'une batterie?

Elles servent à emmagasiner l'énergie produite et à la restituer… On en trouve dans les vélos et les voitures électriques, les téléphones, les éoliennes et les panneaux solaires, ou encore dans les lampes, sous formes de piles électriques… Ce sont les batteries, version acide-plomb ou lithium-ion. En fonction de leur usage et de leur nature, leur impact sur l'environnement varie grandement, d’autant plus qu’elles peuvent être recyclées, même si elles ne le sont encore pas assez…


Les différents types de batterie et leur impact environnemental

Deux types de batterie font battre le cœur des produits qui nous entourent. Et spoiler alert : aucune des deux n’est très écologique…


Les batteries acide-plomb et lithium-ion

Il y d’un côté la batterie acide-plomb constituée de deux électrodes immergées dans une solution d’acide sulfurique. Il s’agit d’une technologie plus ancienne, durable, efficace et recyclable. Le bémol : son poids. En général, on retrouve ce type de batterie dans certains véhicules thermiques ou ordinateurs. 

De l’autre, la batterie lithium-ion, d’origine plus récente, basée sur l'échange réversible de l’ion lithium entre une électrode positive (un oxyde de métal de transition lithié) et une électrode négative en graphite. Son plus : l’énergie massive qu’elle peut déployer. Sa faiblesse : un coût important qui l’a longtemps cantonné aux systèmes de petites tailles, comme les montres ou les téléphones portables. On la retrouve toutefois aujourd'hui dans les ordinateurs portables et les automobiles électriques.

L’impact environnemental d’une batterie au plomb

Plus la qualité d'une batterie acide-plomb est élevée, plus la part de plomb pur qu’elle comporte est importante. Et ce n’est pas sans conséquence pour la planète, comme en témoigne cet article… 

Alors que des pays comme l’Inde ou la Chine tablent sur les énergies renouvelables comme le solaire, le choix qui apparaît comme le plus écologique entraîne pourtant de graves dommages collatéraux… En cause : la déficience des réseaux de distribution de ces pays qui se doivent alors de stocker leurs énergies utilisant des batteries de plomb…

D’après une étude publiée en 2011 dans la revue scientifique Energy Policy, les filières chinoises et indiennes de l'énergie solaire avaient à l'époque déjà rejeté dans la nature près de 2,4 millions de tonnes de plomb, soit environ un tiers de sa production mondiale. A la même période, la Chine fermait 583 usines de batteries au plomb suite aux empoisonnements touchant les communautés avoisinantes. Car si le plomb a un impact environnemental non négligeable, il affecte aussi notre santé. D’après le site Notre-Planète.info, l'exposition au plomb peut non seulement causer des pertes de mémoire mais aussi la dégradation du système cardiovasculaire. Chez les femmes enceintes, il peut causer fausses couches et d’accouchements prématurés. 


L’impact environnemental d’une batterie au lithium

Les batteries au lithium sont présentes dans la plupart des produits que nous adorons consommer partout dans le monde. Pour les pays exportateurs de ce métal, à savoir principalement l’Australie, le Chili, l’Argentine, la Bolivie, le Tibet et l’Afghanistan, l’enjeu économique est plus qu’alléchant… Or, l’extraction du lithium, très énergivore en eau, entraîne de nombreux problèmes, comme la pollution des sols et le pillage des réserves d’eau. Dans son numéro de février 2019, le National Geographic fait le point sur les dérives de l’industrie : en Bolivie, cette « ruée vers l’or blanc » menace même le plus grand désert de sel du monde…

En effet, 17 % du lithium planétaire s’y situe, enseveli dans les profondeurs… Au mépris de toutes formes de réglementation ou de respect de la nature, les mines y prolifèrent comme des champignons. Empoisonnées bien entendu…


Bilan carbone des batteries acide-plomb et lithium-ion

Pourtant, même dans une perspective de transition écologique, on ne peut pas (encore) imaginer se passer de batteries… 


Les batteries, un mal nécessaire

Malgré un impact environnemental important, elles constituent pour le moment un mal nécessaire… D’après Emmanuel Cosgrove, fondateur d’Écohabitation, elles constituent “le chaînon manquant à une autoproduction domestique vraiment verte.” En effet, la faille de l’énergie générée par le solaire et l’éolien, c’est de ne pas être disponible en continue. A ce titre, les batteries sont vitales pour conserver et stocker l’énergie produite pour un usage ultérieur. Pourtant, les batteries ne constituent pas pour Emmanuel Cosgrove une solution miracle : “Devoir stocker une énergie renouvelable et propre dans des batteries sulfure-plomb ou lithium, toxiques, inflammables et polluantes peut en rebuter plusieurs… avec raison!”.


Le bilan carbone des batteries

L’agence suédoise pour la recherche et l’environnement a tenté de réaliser le bilan carbone d’une batterie lithium-ion en compilant les résultats d’une quarantaine d'études menées à l’échelle internationale. Résultat : c’est compliqué… 


D’après l’agence, chaque kWh de batteries produit générerait l’équivalent de 150 à 200 kilos de CO2, un chiffre basé sur le mix énergétique mondial majoritairement en faveur des combustibles fossiles (de 50 à 70% de l’électricité produite). Selon cette estimation, la production d’une batterie de 30 kWh générerait quant à elle environ 5 tonnes de CO2, tandis que celle d’une Tesla dépasserait les 17 tonnes. Des chiffres qui diffèrent de ceux communiqués par l’ADEME (9 tonnes de CO2 pour un véhicule électrique et 22 tonnes pour un thermique) en 2013, et qui prenaient en compte l’ensemble du cycle de vie des batteries…  


Recyclage des batteries

Dans quelle mesure peut-on réduire l’empreinte écologique des batteries en recyclant leur composant? 


Recyclage d’une batterie acide-plomb

La bonne nouvelle : d’après le Battery Council International, 99% des batteries acide-plomb, c’est-à-dire les batteries les plus utilisées à grande échelle, seraient recyclables…Comment cela marche ? 

Le plomb est récupéré, ainsi que le bac de plastique de la batterie, une fois ce dernier déchiqueté en morceaux. En ce qui concerne l’électrolyte, le liquide au fond de la batterie composé d’acide et d’eau, il peut-être récupéré et réutilisé comme tel par une partie de l'industrie, ou bien décomposé en retirant l’eau pour que seul l'acide ne soit finalement exploité. Dernier point, d’autant plus important que l’on connaît l'importance du bilan carbone des transports : la récupération des vieilles batteries à recycler est couplée aux livraisons de batteries neuves.


Recyclage d’une batterie lithium-ion

Si le recyclage des batteries lithium-ion est techniquement possible, il n’est encore mis en œuvre que de manière anecdotique, comme l’explique cet article toujours glaçant d’actualité des Echos : “Contrairement à d'autres métaux comme le cobalt, il n'est actuellement pas recyclé.” Dramatique quand on sait qu’une batterie de voiture électrique, véhicule au bilan carbone élevé, contient entre 3 et 5 kilos de lithium…

Dans la ligne de mire des associations écologistes : une réglementation trop peu contraignante pour les industriels. En effet, ces derniers ne sont tenus de recycler que 50% du poids moyen “des autres déchets de piles et d'accumulateurs” (catégorie dans laquelle se range les  batteries lithium-ion) contre 65% pour les batteries plomb-acide utilisées par les véhicules thermiques. 


Conseils pour réduire et compenser son empreinte carbone


Comme pour tous les autres produits que nous consommons au bilan carbone important (smartphone…), il faut pour réduire son empreinte carbone essayer de faire durer les batteries au maximum.


Selon le pays de fabrication des batteries et leur mix énergétique, les études stipulent par exemple qu’il faudrait parcourir entre 25 000 et 150 000 kilomètres avant que la voiture électrique devienne moins polluante qu'une diesel ou une essence… En outre, une batterie de voiture a une longévité moyenne de 5 ans. Néanmoins, sa durée de vie varie en fonction de nombreux critères, le premier étant...sa date d'achat. Utilisée directement après sa sortie d'usine, la performance d’une batterie est maximale, ce pourquoi une batterie d'origine dure toujours plus longtemps qu'une batterie de rechange ou bien qu’une batterie stockée longtemps en magasin. 


Prendre bien soin de sa batterie donc, en ne l’exposant pas à des températures extrêmes par exemple. 


Finalement, le plus efficace est encore de minimiser l’usage de produits reposant sur des batteries en faisant notamment l’impasse sur la voiture pour ceux qui le peuvent... 


Notons néanmoins qu’une solution prometteuse se profile à l’horizon, celle des batteries sodium-ion. Composées d’aucun produit chimique toxique ni de métaux lourds, elles jouissent d’une durée de vie d’environ 10 ans et de la certification Cradle to Cradle

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