Les batteries: le « game changer » de la transition énergétique

Bien que l’on ne puisse plus s’en passer aujourd’hui, l’ignorance et le scepticisme règnent encore souvent à l’égard des batteries. C’est pourquoi le « Forum stockage d’énergie Suisse » a élaboré un compendium sur la recherche, le développement, le potentiel et l’intégration des systèmes de stockage par batterie. Marcel Gauch, chercheur à l’Empa au « Technology & Society Lab », s’est penché sur les écobilans controversés des batteries ainsi que sur leur recyclage.

« La diffusion croissante de sources d’énergie renouvelables décentralisées, associée à des accumulateurs à batterie intégrés de manière optimale dans le système, va bouleverser le système électrique – dans le meilleur sens du terme!« , déclare Jonas Mühlethaler, responsable du groupe de travail « Stockage d’énergie électrique » du « Forum stockage d’énergie Suisse » dans le compendium publié aujourd’hui. Une utilisation des accumulateurs à batterie adaptée au système ne se fera toutefois pas « toute seule ».

Les propriétaires de maisons doivent décider s’il est judicieux d’investir dès aujourd’hui dans une batterie stationnaire ou s’il vaut mieux attendre. Les exploitants de réseau ou les autorités de régulation sont confrontés à des questions encore plus importantes: Comment intégrer les batteries de stockage de telle sorte qu’il en résulte un système énergétique efficace, écologique, robuste et abordable? Quel rôle les batteries pour véhicules électriques peuvent-elles jouer dans ce contexte et comment les réglementations appropriées doivent-elles être élaborées?

Le débat est souvent dominé par les coûts trop élevés et le bilan écologique prétendument « catastrophique » des batteries, ou des réserves sont émises quant à leur sécurité. Qu’en est-il réellement du rapport coûts/bénéfices et du bilan écologique? Et comment le recyclage et une économie circulaire conséquente apportent-ils des améliorations? C’est à ces questions et à d’autres que le « Forum stockage d’énergie Suisse », un groupe de réflexion d’aeesuisse, l’organisation faîtière de l’économie des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique, a cherché des réponses.

Critique envers la nouveauté

En tant que membre du Forum, le chercheur de l’Empa Marcel Gauch a participé à l’élaboration de la thématique autour des écobilans et du recyclage dans le Compendium. Dans le cadre de ses recherches au « Technology & Society Lab » de l’Empa, il se heurte toujours à la même perception intéressante de la problématique de certains matériaux: « Les matières premières comme l’acier ou le plomb, qui sont utilisées traditionnellement et depuis longtemps, sont souvent considérées comme non problématiques. En revanche, les matières premières sont considérées de manière plus critique lorsqu’elles sont utilisées pour de nouvelles technologies émergentes ». Et en effet, il serait apparu ces derniers temps que les analyses antérieures présentant de mauvaises valeurs d’écobilan reposaient sur des hypothèses irréalistes. Des études plus récentes ont montré des valeurs nettement meilleures.

Même si les batteries lithium-ion semblent aujourd’hui presque sans alternative, des recherches approfondies sont menées sur des technologies de batteries avec d’autres compositions chimiques. Marcel Gauch voit dans ces derniers développements, mais aussi dans l’amélioration des méthodes de construction et de fabrication, un grand potentiel pour améliorer encore le bilan écologique des batteries. Les visions radicales de futures batteries s’écartant des principes actuels ne manquent pas d’attirer l’attention. « Il est d’autant plus important de laisser de la place à cette créativité et de ne pas intervenir trop tôt par des mesures réglementaires telles que des normes et des standardisations« , demande-t-il.

Des taux de recyclage de 90 pour cent

Une fois que les matières premières des batteries ont été extraites pour la première fois, il s’agit de les garder le plus longtemps possible dans le circuit. Depuis des années, le recyclage des piles est une obligation légale. Pour les grandes batteries provenant de l’industrie et des véhicules, des taux de recyclage d’environ 90 pour cent sont déjà courants – mais il n’existe jusqu’à présent aucune définition uniforme de ce qui est pris en compte dans le taux de recyclage. L’objectif devrait être de récupérer des matériaux qui serviront à leur tour de matières premières secondaires, et non pas de les recycler thermiquement pour remplacer le combustible.

Mais avant le recyclage des matériaux, il s’agit de toute façon de prolonger autant que possible la durée d’utilisation des batteries. « Les batteries de véhicules peuvent par exemple tout à fait être utilisées dans une deuxième phase de vie comme accumulateur d’électricité stationnaire dans un bâtiment« , explique Marcel Gauch. Pour promouvoir la circularité des batteries, l’Empa participe, avec plusieurs autres institutions de recherche et entreprises, à « CircuBAT« , un projet phare d’Innosuisse, l’agence suisse pour la promotion de l’innovation. Ensemble, ils cherchent des possibilités d’optimisation pour une plus grande durabilité à toutes les étapes de la vie de la batterie.

Auteur : STEPHAN KÄLIN