Si nous voulons que l'essor des véhicules électriques se poursuive et que l'Amérique puisse réellement mettre un terme à sa dépendance au pétrole vieille de plusieurs siècles, nous aurons besoin de nouveaux approvisionnements en matériaux pour batteries, plus importants que jamais auparavant. Et, d'un autre côté, si nous voulons mettre plus de véhicules électriques sur les routes, nous devrons faire quelque chose de toutes ces grosses batteries une fois leur durée de vie utile terminée.
Le recyclage des batteries, en plus de garantir que les batteries usagées commencent à encombrer les décharges, est essentiel pour répondre à nos besoins croissants en matière d'approvisionnement en batteries. Redwood Materials est à l'avant-garde de cette industrie en développement. Cette semaine, l'entreprise a fait un grand pas en avant dans ses projets visant à aider la production nationale de batteries à partir de matériaux recyclés en commençant la construction de son bâtiment Cathode Active Material dans son usine du Nevada.
Les cathodes sont l'un des composants fondamentaux de toute batterie, fournissant le côté négatif d'un système de batterie. Sur les batteries lithium-ion, pendant la charge et la décharge, les ions lithium circulent entre la cathode et l'anode à travers une couche d'électrolyte qui fournit une isolation pour empêcher les deux moitiés de la batterie de se court-circuiter.
C'est la cathode qui définit la composition de la batterie, et c'est donc la pièce qui contient la majeure partie des métaux rares utilisés dans la construction de la batterie. Cela comprend des éléments comme le lithium, bien sûr, mais aussi le cobalt et le nickel, des matériaux souvent coûteux ou difficiles à trouver. La majeure partie du cobalt mondial provient par exemple de la République démocratique du Congo, qui a connu de nombreux cas de travail des enfants et de violations des droits de l'homme. L'Indonésie est quant à elle le plus grand producteur mondial de nickel, où son exploitation minière a eu un impact considérable sur l'environnement local.
Ce ne sont là que quelques exemples de la pollution des véhicules électriques. À cela s'ajoutent les coûts substantiels et l'impact environnemental du transport de ces matériaux à travers le monde. En fournissant une source nationale de matériaux cathodiques, Redwood fournit non seulement une source sans conflit (au moins secondaire) de ces matériaux, mais s'impose également comme un élément clé de l'écosystème en développement des batteries de véhicules électriques aux États-Unis.
Redwood a pour objectif de fournir des matériaux cathodiques recyclés à 90 %, composés de 30 % de nickel recyclé, de 30 % de lithium recyclé et de 100 % de cobalt recyclé. Les efforts de Redwood jusqu'à présent se sont principalement concentrés sur la décomposition des batteries et l'extraction de leurs matières premières. Les batteries cassées ou trop fatiguées pour être utilisées efficacement sont séparées manuellement et les éléments précieux qu'elles contiennent sont traités.
La plupart des recycleurs se concentrent sur la transformation de ces composants internes de batterie en une « masse noire », une substance riche en métaux qui peut être traitée et raffinée pour extraire les éléments spécifiques nécessaires à la production de batteries. Les matériaux cathodiques actifs, ou CAM, constituent une étape supplémentaire, raffinés pour une utilisation directe dans la fabrication de batteries.
Avec l'ajout de la production de cathodes, Redwood Materials peut désormais commencer à fournir un composant clé pour la construction de batteries. Jusqu'à présent, Redwood a signé des contrats avec Panasonic et Toyota pour la fourniture de matériaux cathodiques.
Le bâtiment de production de cathodes actuellement en construction est le premier d'une série de quatre. Redwood affirme que ce premier bâtiment produira à terme 20 gigawattheures de matériaux cathodiques chaque année. Une fois les quatre bâtiments terminés, la production annuelle prévue sera de 100 GWh, soit suffisamment pour 1,3 million de véhicules électriques.
Panasonic utilisera ces matériaux dans son usine de batteries de De Soto, au Kansas. Toyota, quant à lui, utilisera ces matériaux dans sa propre usine de batteries américaine, actuellement en construction en Caroline du Nord. Les deux usines devraient démarrer leur production en 2025. Redwood Materials indique que Panasonic est le premier sur la liste à commencer à recevoir des matériaux actifs pour cathodes, dont les livraisons commenceront d'ici la fin de l'année prochaine.
