2000年から2018年の間に、製造されたリチウムイオン電池（LIB）の数は80倍になりました。2018年には、 それらの66％ 電気自動車（EV）で使用されました。 電気モビリティの計画された開発はバッテリーの需要を増加させ、国際エネルギー機関は2019年から2030年の間にバッテリー需要を推定しています 17倍に成長します。
この状況は、これらのバッテリーの製造に使用される材料に関連する多くの疑問を提起します。どのようなリソースが関係していますか？ それらを抽出することの環境への影響は何ですか？ それらはリサイクルできますか？
現在大多数のEVで使用されているLIBの材料を調べるとき、最初に知っておくべきことは、複数の種類のバッテリー技術があるということです。 すべてにリチウムが含まれていますが、他のコンポーネントは異なります。電話やコンピューターのバッテリーにはコバルトが含まれていますが、車両用のバッテリーにはニッケルまたはマンガンを含むコバルトが含まれている場合があります。リン酸鉄技術の場合はまったく含まれていません。
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これらのストレージコンポーネントの正確な化学組成は企業秘密であるため、特定するのは困難です。 さらに、バッテリーの性能を向上させるために定期的に改良が行われているため、バッテリーの化学組成は時間とともに変化します。 いずれにせよ、LIBの製造に関係する主な材料は、リチウム、コバルト、ニッケル、マンガン、およびグラファイトです。 これらはすべて、提示する資料として識別されています 供給と環境リスク。
これらの材料の供給の問題は複雑です。一方で、埋蔵量の価値は地政学的な考慮と抽出技術の進化の影響を受けます。 一方、材料のニーズは、仮想的な予測（EVの数とバッテリーサイズ）に非常に敏感です。
環境への影響は何ですか？
電池製造の環境への影響の問題は、おそらくさらに重要です。 十分な材料がある場合でも、それらの使用の影響を真剣に検討する必要があります。
研究によると、バッテリーの製造には 人間の毒性や生態系の汚染に関する深刻な影響。 これに加えて、監視する必要があります 特定の国の労働条件。 さらに、環境への影響を分析するには、バッテリーの構成と製造プロセスに関する完全な知識が必要ですが、この情報は 入手困難 工業所有権に関連する明らかな理由のため。
材料のリサイクルは、これらのリスクと影響を制限するための解決策を提供できますか？
がある バッテリーリサイクルプロセスの2つの主要なファミリー、個別にまたは組み合わせて使用されます。
- 乾式製錬、有機成分とプラスチック成分を高温にさらすことで破壊し、金属成分（ニッケル、コバルト、銅など）のみを残します。 次に、これらは化学プロセスによって分離されます。
- パイドロメタラジー、高温ステージは含まれていません。 代わりに、回収する材料に化学的に適合したさまざまな溶液浴によってのみ成分を分離します。
どちらの場合も、バッテリーは最初に粉末に粉砕する必要があります。 2つのプロセスは現在、電話とラップトップ用のLIBをリサイクルして、それらに含まれるコバルトを回収するという産業規模で機能しています。 この材料は非常に貴重であるため、回収することで現在のLIBリサイクル部門の経済的収益性が確保されます。
しかし、EVに使用されるLIB技術にはすべてコバルトが含まれているわけではないため、EVをリサイクルするための経済モデルの問題は未解決のままであり、これらのバッテリーをリサイクルするための実際の産業部門はまだありません。 主な理由は、処理するのに十分な量のバッテリーが不足していることです。EVの普及は比較的最近であり、バッテリーの寿命はまだ終わっていません。
さらに、この寿命の定義自体は議論の対象となります。 たとえば、「トラクション」バッテリー（EVの実行を可能にする）は、容量の20％または30％を失った場合、サービスに適さないと見なされます。これは、車両の自律性の同等の損失に相当します。
EVバッテリーにはセカンドライフがありますか？
これらのバッテリーの潜在的な「セカンドライフ」については議論があり、それによってバッテリーの使用を延長し、それによって環境への影響を減らすことが可能になります。 これに関する最初の問題は、バッテリーとその電気的監視メカニズムに必要な再構成に関連しています。 次に、容量が「減少した」これらのバッテリーのアプリケーションを特定する必要があります。 それらは、電力ネットワークに接続されたエネルギー貯蔵に使用できます。 多くの実験が行われています このエリアの中では。
しかし、フランスの送電網の運営者および管理者であるRTEなどの主要なプレーヤーは、 このアプリケーションは不適切です、機能的および経済的に、代わりに最初の寿命の終わりにEVバッテリーをリサイクルすることをお勧めします。
進化するテクノロジーに合わせて適応できるリサイクルセクターの設立
リサイクル部門を確立するには、多数の異なるリサイクルプロセスを使用することなく、さまざまなバッテリー技術に適応できる経済モデルも必要になります。
最後に、これらの環境への影響とリサイクルの問題は、技術がまだ成熟しておらず、長期的な持続可能性がまだ保証されていないため、簡単に取り組むことができないことに注意する必要があります。 LIBは非常に急速に進化します。たとえば、リチウム金属電池技術が現在設計されており、リチウムを使用しない競合技術の到来も見られます。 ナトリウムイオン。
これらすべての理由から、EVバッテリーとその材料の製造とリサイクルが環境、経済、社会に与える影響については、引き続き調査する必要があります。 草の根を適用し続けることが不可欠であり、 立法圧力 製造プロセスの透明性を確保し、その影響を定量化し、制限する方法を特定できるようにします。 今後のヨーロッパの研究プログラムもこの分野に位置付けられています。 新しい電池開発の環境的側面。
しかし、私たちはただ座って、奇跡的で、クリーンで、高性能で、安価なバッテリー技術を待つべきではありません。それは、夢のようなものです。 EVバッテリーのサイズの拡大を遅らせ、それによって車両自体の電力、質量、自律性を制限することが重要です。
つまり、ある種類の技術（燃焼モーター）を別の技術（電気モーター）に置き換えるのではなく、自動車ベースのモデルを残して、どのように回避するかを再考する必要があります。
この記事 、 Chercheur sur le stockage del’énergiedanslestransports、 グスターヴエッフェル大学、から再発行されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で。 読む 原著。
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