Recyclage des Batteries: Du Véhicule Aux Fermes Solaires

par | 18 Août 2020 | Stockage Énergétique

Le recyclage des batteries évolue ces derniers temps. C’est ce que David Chandler, rédacteur au MIT, tente d’expliquer dans le MIT News. En effet, une étude…
Recyclage des batteries

Le recyclage des batteries évolue ces derniers temps. C’est ce que David Chandler, rédacteur au MIT, tente d’expliquer dans le MIT News. En effet, une étude de modélisation a montré que les systèmes de réutilisation des batteries pourraient être rentables pour les entreprises des véhicules électriques et pour les opérations solaires.


 

Le recyclage de batteries pour gérer leur nombre grandissant

Croissance du nombre de véhicules électriques : croissance du nombre de batteries

Le recyclage des batteries devient de plus en plus important que le nombre de véhicules électriques est en pleine croissance. Et ce, partout dans le monde, les chercheurs se penchent sur comment gérer la vague de batteries usagées qui n’arriveront pas à propulser les futurs modèles de véhicules électriques.

Récemment, une nouvelle étude a montré que ces batteries usagées pourraient avoir une deuxième vie. En effet, ces batteries pourraient être utiles et rentables en tant que systèmes de stockage de secours pour des installations solaires photovoltaïques. Selon la publication, ces batteries pourraient être utilisées à ces fins durant plus de 10 ans. 

Une centrale solaire grâce à des batteries recyclées ?

Cette étude a été publiée dans l’Applied Energy et développée par 6 chercheurs du MIT dont : Ian Mathews et le professeur de Génie Mécanique Tonio Buonassisi.

Comme cas expérimental, ces derniers ont créé une centrale solaire hypothétique à l’échelle du réseau californien. Après différentes expériences, ces chercheurs ont constaté qu’un système correctement géré par des batteries de véhicules électriques usagées pourrait représenter un investissement rentable car ces batteries coûtent moins de 60% de leur prix d’origine.

Un processus qui n’est pas si simple

De prime abord, cette innovation peut paraître simple, mais l’étendre sur des réseaux à grande échelle constitue un vrai défi pour le monde de l’énergie. Pour M. Mathews : 

« Il y a de nombreux problèmes au niveau technique. Comment vérifier que les batteries sont suffisamment bonnes pour être réutilisées ? Comment regrouper les batteries de différentes voitures de manière à ce qu’elles fonctionnent bien ensemble et à ce qu’aucune batterie ne soit beaucoup plus pauvre que les autres, ce qui réduirait les performances du système ? »

Par ailleurs, ce projet soulève des questions économiques :

« Sommes-nous sûrs qu’il reste suffisamment de valeur dans ces batteries pour justifier le coût de leur prélèvement sur les voitures, de leur collecte, de leur vérification et de leur reconditionnement dans une nouvelle application ? Pour le cas modélisé dans les conditions locales de la Californie, la réponse semble être un oui solide, a constaté l’équipe. »

 

Est-ce une solution durable dans le temps ?

De nombreuses questions émergent d’une telle découverte mais la principale concerne la durée de vie de ce genre de système. Cela n’est-il qu’une manière de décaler de quelques années la fin de vie des batteries ou un réel moyen de les réutiliser ?

Pour l’instant les chercheurs ignorent combien de temps les piles peuvent fonctionner dans cette seconde vie. Les chercheurs ont émis l’hypothèse, assez prudente, que les batteries seraient retirées de leur service de secours après qu’elles aient été diminuée de 70% de leur capacité nominale, contre 80% initialement. Mais, selon M. Mathews, ces dernières pourraient bien fonctionner à 60% de leur capacité. Mais, des études complémentaires sur ce sujet seront nécessaire pour déterminer cela.

« C’est tout un domaine de recherche en soi car la batterie typique a de multiples voies de dégradation. Essayer de comprendre ce qui se passe lorsque vous passez à cette phase de dégradation plus rapide, c’est un domaine de recherche actif. »

La dégradation est en partie déterminée par la façon dont les batteries sont contrôlées.

« Ainsi, vous pourriez adapter vos algorithmes de contrôle pendant la durée de vie du projet, afin de pousser ce phénomène aussi loin que possible […] Nous pensons que cela pourrait être une excellente application pour les méthodes d’apprentissage machine, en essayant de trouver le type de méthodes intelligentes et d’analyses prédictives qui ajustent ces politiques de contrôle sur la durée de vie du projet. »

Actuellement, ces batteries sont vouées à être réutilisables dans les systèmes de secours pour plus de 10 ans.

 

Une découverte prometteuse

Selon un rapport récent de McKinsey, à mesure que la demande de stockage de secours augmente pour les projets d’énergie renouvelable, ces batteries de seconde main pourraient répondre à la moitié de cette demande.

M. Mathews explique que certaines entreprises VE comme Rivian, conçoivent leurs batteries afin qu’elles soient réutilisables comme système de secours. 

« Le point que j’ai soulevé dans le document est que techniquement, économiquement, […] cela pourrait fonctionner”. Pour l’étape suivante, explique-t-il : “Il y a beaucoup de parties prenantes qui devraient être impliquées dans ce projet : Vous devez avoir votre fabricant de VE, votre fabricant de batteries lithium-ion, votre développeur de projets solaires, les gars de l’électronique de puissance.” L’intention, “était de dire, ‘Hé, vous devriez vous asseoir et vraiment regarder ça, parce que nous pensons que ça pourrait vraiment marcher. »