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L’empreinte carbone des batteries pourrait baisser jusqu’à 39 % Rédigé par Philippe Schwoerer le 26 Juil 2022 à 11:53 1 commentaires

Selon une étude de Transport & Environment, les émissions causées par la fabrication des batteries pourraient diminuer de 39 % avec les modèles à électrolyte solide qui tendent à s’imposer dans la mobilité électrique.

 

Fabrication de la batterie

Ce n’est pas un secret : l’empreinte carbone de la voiture électrique sur son cycle de vie est lourdement composée du CO2 libéré à la fabrication des batteries. Plus cette part est importante, plus il faut parcourir de kilomètres avec un véhicule branché avant qu’il ne devienne plus vertueux à ce niveau que le modèle thermique équivalent.

Ce qui est un paradoxe alors que la mobilité durable suggère de modérer également ses déplacements en distance et fréquence avec des engins motorisés. En gros, selon les détracteurs de la mobilité électrique, au prétexte que les gains en gaz à effet de serre seraient trop chiches dans leur cas, les petits rouleurs auraient intérêt à continue à consommer de l’essence ou du gazole.

Quitte à répandre au démarrage dans les maisons les particules et oxydes d’azote qui sortent immanquablement du système d’échappement à ce moment-là, et à indisposer les cyclistes lorsqu’ils sont dépassés en faisant ronfler le moteur.

 

Des constructeurs déjà présents

Toutefois ceux qui insistent sur les émissions de CO2 à la fabrication de la batterie n’ont pas tort. Elles sont effectivement trop importantes. Les réduire de façon conséquente rendrait la voiture électrique vertueuse plus rapidement et pour des usages beaucoup plus larges. Pour y arriver, il faudrait changer de technologie de batterie et parvenir à une généralisation des modèles à semi-conducteurs qui exploitent un électrolyte solide.

Et ça tombe plutôt bien car les scientifiques et constructeurs en automobiles électriques vont dans cette direction avec des résultats très prometteurs à bien des niveaux. Volkswagen, Ford, BMW et Toyota, par exemple, ont déjà investi massivement pour le développement de ces batteries. Le groupe Hyundai travaille également sur le sujet. Dans sa recherche de la cellule parfaite, Porsche les a évoqués.

 

Plus d’énergie avec moins de matériaux

Dans son étude, Transport & Environment souligne que les batteries à semi-conducteurs « stocke davantage d’énergie avec moins de matériaux » en les comparant aux modèles lithium-ion employés couramment aujourd’hui : LFP (Lithium fer phosphate) et NMC (nickel manganèse cobalt).

Face à elles, Minviro, société spécialisée dans l’analyse du cycle de vie des matières premières, mandatée par la fédération européenne pour le transport et l’environnement pour réaliser cette étude, a placé la cellule à électrolyte solide NMC-811. « C’est l’une des chimies les plus prometteuses en cours de développement », a justifié l’organisme.

Employant à la place un matériau en céramique, elle laisse de côté les électrolytes liquides pour transporter le courant électrique. Ce qui la rend déjà plus légère et plus rapide à recharger. « Les fabricants prévoient que les batteries à semi-conducteurs seront utilisées dans les véhicules électriques au cours de la seconde moitié de la décennie », rapporte l’organisme.

 

Cellules NMC-811 à électrolyte solide

Responsable de la mobilité durable chez Transport & Environment, Cecilia Mattea assure : « Les véhicules électriques sont déjà bien meilleurs pour la planète que la combustion du pétrole et l’empreinte carbone des batteries diminue chaque année. Mais la technologie à semi-conducteurs est un changement radical car leur densité d’énergie plus élevée signifie que beaucoup moins de matériaux, et donc beaucoup moins d’émissions, sont nécessaires pour les fabriquer ».

Si les cellules à semi-conducteurs « pourraient nécessiter jusqu’à 35 % de lithium en plus que la technologie lithium-ion actuelle », elles demandent moins de graphite et de cobalt. La cathode des cellules NMC-811 emploie 80 % de nickel, 10 % de manganèse et 10 % de cobalt.

 

Gains en émissions de CO2

Selon les chiffres rapportés par Minviro pour T&E, la différence est minime concernant les émissions de CO2 entre les cellules LFP et NMC à électrolyte liquide actuelles. Elles sont légèrement inférieures à 80 kilogrammes par kilowattheure. En passant aux cellules NMC-811 à semi-conducteurs, elles baissent de 24 % pour s’établir en dessous des 60 kg par kWh.

C’est déjà un beau progrès, mais nous sommes encore assez loin du gain jusqu’à 39 % annoncé. Pour l’atteindre, il faut quelque chose de plus : employer des matériaux de provenance plus vertueuse.

La fédération européenne pour le transport et l’environnement cite en exemple de nouvelles méthodes d’extraction qui peuvent présenter des impacts sur le climat bien plus légers. Ainsi avec le lithium récupéré à partir de puits géothermiques, bien moins émissif au final que d’obtenir ce métal alcalin d’une roche dure en Australie avec une opération de raffinage en Chine. Alors l’impact carbone deviendra inférieur à 50 kg par kWh.

 

A l’Europe de décider

« L’amélioration des méthodes utilisées dans la chaîne d’approvisionnement sera essentielle. Le règlement européen sur les batteries est l’occasion de garantir que chaque accumulateur fabriqué ou vendu en Europe provient d’un meilleur approvisionnement, a une empreinte carbone plus faible et est recyclé à la fin de sa vie », plaide Cecilia Mattea.

Les députés et les gouvernements de l’Union européenne négocient actuellement le texte final du nouveau règlement sur les accumulateurs (piles et batteries).

T&E appelle « les législateurs à veiller à ce que la législation incite à la production de batteries à faible empreinte carbone et à augmenter les objectifs de recyclage du lithium à 70 % en 2025 et 90 % en 2030, soit plus que ce que la Commission européenne a proposé ». Et ce, en s’assurant que les entreprises respectent les droits de l’homme et l’environnement « à toutes les étapes de la production des batteries ».

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Commentaires

  • electronlibre le mer Juil 27 2022

    L’empreinte carbone n’est qu’un moyen de faire du bizness pour les grosses multinationales.
    Les scientifiques sérieux mettent en doute le lien entre le CO2 et l’ hypothétique réchauffement climatique(qui se produit régulièrement et cycliquement). L’activité solaire est le seul facteur prépondérant dans les changements climatiques, les activités humaines ne représente qu’une partie infinitésimale de ces changements.
    Avec un regard global des émissions de CO2, on voit que la France ne représente que moins d’un pourcent des émissions totales, alors que la Chine et l’Inde ont obtenues de pouvoir augmenter leurs émissions de CO2 jusqu’en 2035.
    Pourquoi devrions nous faire tous ces efforts si dispendieux alors que nous ne sommes pas sûrs d’arriver au résultat escompté?

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