Un procédé unique pour recycler les métaux des piles et batteries

Montres, jouets électroniques, téléphones, ordinateurs portables, petits outils : que faites-vous de leurs piles et batteries lorsque leur vie est terminée ?

Si vous les mettez à la poubelle, vous envoyez dans la nature du zinc, du nickel, du plomb, du cadmium : un cocktail de contaminants métalliques, possiblement cancérigènes pour l’homme, potentiellement perturbateurs de sa fertilité, et définitivement ravageur pour l’environnement.

À l’inverse, si vous faites l’effort de les apporter aux centres de recyclage, les piles et batteries risquent de s’y amonceler, faute de ressources pour les trier. C’est ce qu’a constaté le professeur Jean-François Blais, du Centre Eau Terre Environnement de l’INRS, lors d’une visite à un écocentre de la capitale québécoise.

« J’arrivais avec plusieurs dizaines de kilogrammes de piles usagées, fruit d’une collecte menée au Centre Eau Terre Environnement, se rappelle le chercheur. J’étais emballé de rapporter autant de matière recyclable, mais le commis qui m’a accueilli était loin de partager mon enthousiasme. Il avait même l’air découragé, car j’apportais un surplus de travail. J’ai appris que pour qu’un écocentre valorise ces kilos de piles, les ouvriers doivent prendre le temps de les trier selon leur type : alcalines, salines, nickel-cadmium, lithium… Un temps considérable qui, en bout ligne, ne rapporte pas grand-chose. »

Un procédé unique pour recycler les métaux des piles et batteries

De l’argent jeté par les fenêtres faute d’une récupération efficace

On prédit qu’en 2015, les Canadiens achèteront quelque 767 millions de piles et batteries. De ce nombre, moins de 10 % seront recyclées, malgré les centaines de tonnes de métal que cela représente et les profits bruts qui pourraient être engrangés. Près d’une vingtaine de compagnies dans le monde commercialisent pourtant des procédés de recyclage de piles. « Le problème, regrette Jean-François Blais, c’est que ces procédés ne s’appliquent que sur certains types de piles spécifiques, par exemple les alcalines. Il faut absolument trier les piles retournées par les consommateurs. »

Aux prix actuels du marché, chaque tonne de piles en vrac contient pour plus de 2700 $ de métaux. Le nickel surtout, mais aussi le manganèse, le zinc, le cobalt, le cadmium et le lithium – qui sont parmi les plus payants –, sans compter une pléthore de métaux « accessoires », qui rapporteraient quelques dollars aussi. Les extraire pour ensuite les revendre serait potentiellement rentable, selon le chercheur de l’INRS.

Le professeur Blais et la doctorante en sciences de l’eau Kulchaya Tanong ont donc décidé de mener un projet de valorisation des déchets des piles et des batteries très novateur. « Notre but, explique la chercheuse thaïlandaise, est de trouver un procédé unique qui permettrait de recycler tous les types de piles sans avoir à les trier au préalable. » Et le défi est pour ainsi dire physique! Kulchaya Tanong doit d’abord casser les piles pour en faire une fine poudre, à coups de pince, de marteau et de scie électrique! Préalablement à l’étape du broyage, elle aura congelé dans l’azote liquide certains types de piles afin d’éviter qu’elles ne s’enflamment ou n’explosent.

Un procédé unique pour recycler les métaux des piles et batteries

[ Résidus obtenus après déchiquetage de déchets de batteries rechargeables nickel-cadmium ]

La recherche d’une solution parfaite

Dans les laboratoires du Centre, un échantillon de la fameuse poudre repose dans un sac de plastique plutôt lourd; on devine le métal qui se cache dans les particules grosses comme des grains de sel. Ainsi pulvérisés, les résidus des piles ont une surface de contact beaucoup plus grande et se prêteront ainsi plus aisément aux réactions chimiques qui les attendent. « Le but est de mettre les métaux en solution, explique la chercheure. Ensuite, on pourra les faire précipiter un par un pour les récupérer. »

« Ce n’est pas très différent des procédés miniers au cours desquels on doit extraire les métaux de la poudre de roche dans laquelle ils se trouvent, poursuit Jean-François Blais. En plus, les métaux sont quasi-purs dans la poudre des piles, contrairement aux minerais. Ça nous facilite la tâche. »

Et pour dissoudre des métaux, on recourt à différents produits chimiques : des acides organiques et inorganiques, comme l’acide sulfurique, des agents oxydants, réducteurs… Pour bien solubiliser le tout, les deux chercheurs doivent trouver les températures optimales, de même que les concentrations des différents réactifs et la quantité de poudre que la solution peut dissoudre.

« Ensuite, c’est l’extraction, continue Kulchaya Tanong. On y va par précipitation sélective, par échange d’ions ou par électrodéposition… Le défi est de trouver quelles techniques utiliser et dans quel ordre les appliquer. » La dernière étape consistera à récupérer les eaux utilisées pour recommencer le procédé avec un nouvel échantillon de poudre.

À la clé, si les deux chercheurs arrivent à leurs fins, un procédé tout simple pourra être appliqué à l’ensemble des piles et batteries, en vrac. Pour obtenir de gros tonnages qui assureraient la rentabilité de ce nouveau type de recyclage, une usine québécoise centralisée, près des secteurs plus densément peuplés, donc où se consomment le plus de piles, serait idéale. Les chercheurs imaginent le tout faisable d’ici 5 à 10 ans, au grand plaisir des trieurs des écocentres qui n’auront plus qu’à envoyer la marchandise telle quelle à l’usine. ?

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12 Commentaires sur "Un procédé unique pour recycler les métaux des piles et batteries"

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Alipo
Invité

2700$ la tonne ça a l’air sympa et il faut faire des essais et des recherches. Mais en lisant cet article j’ai l’impression de deux chercheurs qui veulent faire un coup de buzz…quelle énergie pour broyer ces piles ? quels catalyseurs chimiques pour extraire les métaux de l’eau ? quel traitement de l’eau usée ? une équation bien compliquée mais s’ils la résolvent, pourquoi pas ! En France le bilan carbone du recyclage des piles doit être une catastrophe, entre la collecte et le recyclage lui même. Cela reste pour moi une décision idéologique et non rationnelle.

jpdebangui
Invité
actuellement, l’essentiel des piles part dans les déchêts qui sont brûlés dans les centrales… Est ces métaux se retrouvent dans les fumées et précipités dans les “réfiumes”. Ces déchêts toxiques sont ensuite stockés… Voir TREDI et les incinérateurs de St Oue par exemple. Certains de ces métaux se rarifieront dans un futur assez proche. Ne faut-il pas dès aujourd’hui envisager leur récupération? Est-ce “idéologique” que d’éviter la pollution de nos espaces de vie ? Est-ce “idéologique” de simplement demander à chacun d’avoir un comportement raisonnable ? Ici, en Centrafrique, les piles usagées servent à empoisonner les rats de prairie qui… Lire plus »
jpdebangui
Invité
Actuellement, l’essentiel des piles usagées part dans les déchêts qui sont brûlés dans les centrales… Et ces métaux se retrouvent dans les fumées et précipités dans les “réfiumes”. Ces déchêts toxiques sont ensuite stockés… Voir TREDI et les incinérateurs de St Ouen par exemple. Certains de ces métaux se rarifieront dans un futur assez proche. Ne faut-il pas dès aujourd’hui envisager leur récupération? Est-ce “idéologique” que d’éviter la pollution de nos espaces de vie ? Est-ce “idéologique” de simplement demander à chacun d’avoir un comportement raisonnable ? Ici, en Centrafrique, les piles usagées servent à empoisonner les rats de prairie… Lire plus »
jpdebangui
Invité
Actuellement, l’essentiel des piles usagées part dans les déchêts qui sont brûlés dans les centrales… Et ces métaux se retrouvent dans les fumées et précipités dans les “réfiumes”. Ces déchêts toxiques sont ensuite stockés… Voir TREDI et les incinérateurs de St Ouen par exemple. Certains de ces métaux se rarifieront dans un futur assez proche. Ne faut-il pas dès aujourd’hui envisager leur récupération? Est-ce “idéologique” que d’éviter la pollution de nos espaces de vie ? Est-ce “idéologique” de simplement demander à chacun d’avoir un comportement raisonnable ? Ici, en Centrafrique, les piles usagées servent à empoisonner les rats de prairie… Lire plus »
jpdebangui
Invité
Actuellement, l’essentiel des piles usagées part dans les déchêts qui sont brûlés dans les centrales… Et ces métaux se retrouvent dans les fumées et précipités dans les “réfiumes”. Ces déchêts toxiques sont ensuite stockés… Voir TREDI et les incinérateurs de St Ouen par exemple. Certains de ces métaux se rarifieront dans un futur assez proche. Ne faut-il pas dès aujourd’hui envisager leur récupération? Est-ce “idéologique” que d’éviter la pollution de nos espaces de vie ? Est-ce “idéologique” de simplement demander à chacun d’avoir un comportement raisonnable ? Ici, en Centrafrique, les piles usagées servent à empoisonner les rats de prairie… Lire plus »
Jethan91
Invité
La problématique des piles pose la responsabilité de celui qui les utilise. Besoin de piles pour un appareil ==> tous les formats de pile ou presque existent en accumulateurs. Besoin de pile pour une montre ==> une montre mécanique ou automatique n’utilise aucune source autre que celle du remontoir (ou du balancement du poignet dans le cas de l’automatique). Déjà en travaillant sur ces deux axes, on pourrait réduire de manière importante le volume de piles à recycler et garder les circuits de recyclage pour des batteries plus volumineuses et donc plus rentables à recycler (batteries de véhicules électrique, de… Lire plus »
michel123
Invité

les supercondensateurs à base de graphène dont la cyclabilité atteint jusqu’à 1 million de fois vont d’ici 5 à 10 ans remplacer toutes ces batteries polluantes et énergivores. D’ores et déjà les premières applications grand public voient le jour comme ce tournevis électrique rechargeable en 45 secondes. Toutes ces piles et batteries jettables disparaitront et personne ne s’en plaindra.

Verdarie
Invité

Ce qui semble étonnant c’est qu’on y ait pas pensé avant ? On saurait extraire d’extraordinaires volumes de roche n’importe quel infinité d’élément et l’on ne saurait pas extraire et sélectionner des produits concentré dans un faible volume parce qu’ils sont mélangés ?

seb
Invité

la question me semble plutôt être “comment sélectionner des produits dans un petit volume SANS EN LAISSER” … parce que quand on part d’un minerais si on arrive a extraire 90% et que c’est rentable économiquement, le minerais n’est pas rempli de métaux lourd en faisant un déchet dangereux (les solvants utilisés, par contre, je serais moins sur) … C’est quand même avant tout une question de traitement d’un déchet dangereux, avant d’être cette “Mine urbaine” que l’on nous promet.

Pipoux
Invité

Pour les ampoules on a interdit progressivement les ampoules à incandescence. Pour les piles on pourrait commencer par suprimer les piles salines / et les alcalines (celles qui sont jetables après une seule utilisation. Puis on interdirait les NiCd, au final il ne resterait que les NiMh d’ou moins de problème au niveau du tri et moins de volume.

Franck audy
Invité

bjr je penses que les trouvailles du proffesseur et de la doctorante apportent une solution à un probleme existenciel et pour ce fait je souhaites avoir plus d’infos afin à mon niveau de collecter les dits produits pour un eventuel recyclage. cordialement,

tatielily
Invité

Voilà comment l’écologie peut être complémentaire à l’économie ! Avec des procedés de recyclage il y aura la création de l’emploi, reste à savoir comment les grands extracteurs de matière première vont réagir si la demande ira en diminuant vu le recyclage ? Il est temps de proteger dame nature pour lui éviter la souffrance de ce voir violée de ces enrailles !

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