Les batteries lithium-ion des cigarettes électroniques jetables : un potentiel inexploité et une menace environnementale
Les batteries lithium-ion des cigarettes électroniques jetables, bien que destinées à un usage unique, peuvent fonctionner à haute capacité pendant des centaines de cycles, selon une étude récente. Cette découverte met en lumière une menace environnementale croissante liée à ces dispositifs de plus en plus populaires, qui ne sont pas conçus pour être rechargés.
Une capacité de performance surprenante
Publiée dans la revue Joule, l’étude a été menée par des scientifiques de l’University College London (UCL) et de l’Université d’Oxford, avec le soutien de The Faraday Institution.
« Ce qui nous a surpris, ce sont les résultats qui indiquent combien de temps ces batteries pourraient potentiellement fonctionner », explique Paul Shearing, professeur d’ingénierie énergétique durable au département des sciences de l’ingénierie de l’Université d’Oxford et de l’UCL.
« Si vous utilisez un faible taux de charge et de décharge, vous pouvez constater que pendant plus de 700 cycles, vous conservez encore plus de 90% de la capacité. C’est une assez bonne batterie, en fait. Et celles-ci sont simplement jetées. Elles sont abandonnées sur le bord de la route. »
Une popularité croissante et des problèmes de déchets pressants
Les cigarettes électroniques jetables ont connu une popularité fulgurante au Royaume-Uni depuis 2021, avec une augmentation de 18 fois entre janvier 2021 et avril 2022. En 15 mois, leur popularité parmi les 18 ans est passée de 0,4% à 54,8%.
L’essor rapide des cigarettes électroniques à usage unique a entraîné de nouveaux problèmes de déchets, avec environ 1,3 million de ces dispositifs jetés chaque semaine dans le pays.
En conséquence, environ 10 000 kilogrammes de lithium provenant des batteries de cigarettes électroniques finissent chaque année dans les décharges du Royaume-Uni, menaçant les cours d’eau environnants avec du nickel, du cobalt et des solvants organiques toxiques.
Des batteries rechargeables dans des produits à usage unique
« Dès le début, nous avons eu l’idée que les batteries utilisées dans ces cigarettes électroniques étaient probablement rechargeables », explique Paul Shearing.
Pour vérifier leur hypothèse, les chercheurs ont récupéré des batteries de cigarettes électroniques jetables dans des conditions contrôlées et les ont évaluées en utilisant les mêmes outils et techniques qu’ils utilisent pour étudier les batteries des véhicules électriques et d’autres appareils. Ils ont examiné les batteries sous des microscopes et ont utilisé la tomographie par rayons X pour cartographier leur structure interne et comprendre les matériaux constitutifs.
En synthèse
En chargeant et déchargeant à plusieurs reprises les batteries, ils ont déterminé comment les batteries maintenaient leur performance électrochimique dans le temps, découvrant qu’elles pouvaient être rechargées « parfois plusieurs centaines de fois », selon Shearing.
« Au minimum, le grand public doit être informé des types de batteries utilisées dans ces appareils et de la nécessité de les éliminer correctement », a-t-il indiqué. « Les fabricants devraient fournir l’écosystème pour la réutilisation et le recyclage des batteries de cigarettes électroniques, et devraient également se tourner vers des appareils rechargeables par défaut. »
Pour une meilleure compréhension
Quelle est la capacité de performance des batteries lithium-ion des E-cigarettes ?
Elles peuvent fonctionner à haute capacité pendant plus de 700 cycles.
Quelle est la popularité des cigarettes électroniques jetables au Royaume-Uni ?
Elles ont connu une augmentation de popularité de 18 fois entre janvier 2021 et avril 2022.
Quel est l’impact environnemental de ces dispositifs ?
Environ 10 000 kilogrammes de lithium provenant des batteries de cigarettes électroniques finissent chaque année dans les décharges du Royaume-Uni.
Les batteries de ces cigarettes électroniques sont-elles rechargeables ?
Oui, elles peuvent être rechargées plusieurs centaines de fois.
Quelle est la recommandation pour les fabricants de ces dispositifs ?
Ils devraient fournir l’écosystème pour la réutilisation et le recyclage des batteries de cigarettes électroniques, et se tourner vers des appareils rechargeables par défaut.
Références
Article : « En fumée : considérations sur les batteries lithium-ion dans les e-cigarettes jetables » – DOI: 10.1016/j.joule.2023.11.008
Légende illustration principale : Illustration du processus de diffusion de la lumière à l’intérieur de la cavité directement vers le guide d’ondes grâce à l’interaction entre les domaines optique et mécanique. – Crédit : André Garcia Primo/UNICAMP
Shearing, P., et al. (2023). Performance and Environmental Impact of Disposable E-cigarette Lithium-ion Batteries. Joule.
