batteries

Une remorque d’énergie mobile avec panneaux solaires et batteries

16 avril 2020 Par : Céleste Léal Volts Énergies, collaboration spéciale

Comment résoudre le problème d’amener de l’énergie aux sites éloignés sans dépendre constamment d’une génératrice? La situation se complique d’autant plus lorsque la source d’énergie doit être déplacée régulièrement pour aller alimenter différents endroits.

La solution: installer la source d’énergie dans une remorque mobile et récupérer l’énergie solaire sur la route.

C’est le défi qu’a récemment relevé l’équipe de Volts Énergies pour une compagnie d’exploitation forestière afin de lui fournir une solution mobile d’énergie pour ses camps forestiers.

La remorque a été construite pour accueillir une structure de panneaux solaires et, à l’intérieur, un système de batteries et onduleurs/chargeurs. Ces derniers équipements sont loin d’occuper la totalité de l’espace intérieur, mais la grandeur de la remorque a été déterminée pour installer le plus grand nombre de panneaux solaires.

Ainsi, 16 panneaux photovoltaïques de 72 cellules ont été installés de façon à pouvoir déployer un champ solaire de plus de 6kW. Répartis selon deux sections de huit panneaux, ils se replient sur le côté et sur le toit de la remorque lorsque celle-ci est sur la route. À l’arrivée au camp, moins de 20 minutes suffisent pour lever les panneaux et les fixer.

Une structure solide en aluminium a été réalisée sur mesure en atelier pour supporter les panneaux et résister aux aléas de la route lors du déplacement de la remorque.

La section du toit est composée de panneaux bifaciaux, disposant de cellules photovoltaïques sur leur face avant et arrière. Lorsqu’ils sont déployés, la réverbération du soleil sur la surface blanche du toit permet de produire jusqu’à 30 % d’énergie de plus, portant la puissance totale des panneaux à plus de 7kW.

Ces panneaux permettent de charger trois banques de batteries 24VDC de 1012Ah (C20), portant la réserve d’énergie totale à plus de 72kWh. De technologie AGM (Absorbed Glass Mat), les batteries sont constituées de cellules 2V assemblées en série.

Le poids des batteries était un défi pour la réalisation du système (les trois banques pèsent plus de 1400 livres chacune pour un total de 4200 livres). Pour ne pas mettre en danger la structure de la remorque, les batteries ont été installées au-dessus des essieux, bâtis pour supporter la charge. Elles ont été isolées dans une structure en bois afin de retirer l’accès aux pôles de batteries, tout en gardant des ouvertures pour évacuer la chaleur lors d’utilisations importantes.

Le reste des équipements (contrôleurs de charge solaire, onduleurs/chargeurs, distribution et protections électriques) a été fixé et filé en atelier, avant d’être installé au mur dans la remorque.

Deux contrôleurs de charge solaire SmartSolar MPPT 150/100 de la marque Victron Energy gèrent la production solaire des panneaux en toiture. Les panneaux du côté de la remorque sont quant à eux gérés par deux SmartSolar MPPT 150/70 de Victron Energy.

Un convertisseur Orion DC-DC 24V à 12V a été installé pour alimenter les lumières de la remorque.

L’énergie des batteries est convertie en courant alternatif 120/240V par deux onduleurs/chargeurs MultiPlus 24VDC 3kW 120V de Victron Energy. Ces équipements peuvent fournir une puissance pic de 12kW, ce qui est parfait pour supporter les démarrages des airs climatisés prévus sur site.

La surveillance à distance du système sera assurée par le panneau de contrôle Color Control GX, relié à l’internet satellite aux camps forestiers. Par ce dispositif, il est possible de contrôler la performance du système, de recevoir des alertes en cas de problème et de surveiller l’état de charge des batteries. Cette lecture est possible grâce à la présence d’un moniteur de batteries BMV-712, installé entre les batteries et le reste du système.

Le panneau de contrôle gère également le démarrage automatique de la génératrice de 13kW présente au camp. Si la ressource solaire est insuffisante ou que l’énergie demandée est importante, la génératrice va démarrer puis s’arrêter automatiquement pour recharger les batteries. Ce démarrage peut lui aussi être commandé à distance.

Toutes les protections électriques sont incluses dans le système. À la sortie des deux onduleurs, de longues extensions seront prévues pour acheminer le courant jusqu’au trois roulottes de chantier que le système alimente. Lors des déplacements, ces extensions sont débranchées, roulées et stockées dans la remorque. Tout a été pensé pour faciliter l’installation et la désinstallation des équipements de façon rapide et sécuritaire pour les futurs utilisateurs.

Cette remorque rejoindra le premier système d’énergie réalisé pour ce client, livré par Volts Énergies en 2019. Une roulotte de chantier, supportant une structure similaire de 12 panneaux solaires pour une puissance totale de 4,8kWc, abrite une réserve de batteries de 35,5kWh.

Grâce à ce premier système, notre client a pu faire fonctionner son camp sans utiliser sa génératrice de tout l’été et a réalisé d’impressionnantes économies de carburant. Très satisfait de cette nouvelle source d’énergie, il nous a commandé un deuxième système encore plus performant !

Batteries nouvelle génération Les recherches avancent dans plusieurs directions et Nouveau Monde Graphite veut faire sa place

11 décembre 2019 Par : Jean-François Lacerte

Alors que les batteries lithium-ion actuelles ont le haut du pavé en matière d’équipement servant à produire de l’énergie pour soutenir la motricité électrique, les recherches scientifiques pour trouver des alternatives à ce quasi‑monopole se multiplient. Et la compagnie québécoise Nouveau Monde Graphite veut faire sa place dans ce nouveau marché.

Le sodium

Des chercheurs français ont mis au point un prototype de batterie qui remplacerait le lithium par le sodium. Lorsque le procédé sera au point, il est clair que le prix des batteries qui alimentent nos téléphones, nos voitures électriques et nos ordinateurs chutera vertigineusement, car le lithium est un matériau rare (et donc cher) alors que le sodium est très abondant et nettement moins cher.

Quel est le problème à résoudre? Les scientifiques doivent trouver le dosage qui permettra de faire fonctionner la cathode (électrode positive) constituée surtout de sodium, afin de permettre aux ions de circuler dans un milieu liquide.

Il faudra aussi tester l’efficacité de stockage de ces batteries et améliorer le cycle de charge et décharge sans perte significative de performance.

L’intérêt industriel de ces nouvelles batteries, outre la baisse du prix, réside dans l’espoir d’améliorer significativement le temps de charge de ces nouvelles batteries, ce qui plaira certainement aux consommateurs.

Le graphite

L’utilisation du graphite dans les batteries de l’avenir est aussi sérieusement étudiée dans les laboratoires et les entreprises minières. Au Québec, la compagnie Nouveau Monde Graphite (NMG) cherche à prendre sa place dans l’usage de ce matériau dans la production d’anodes nouveau genre.

NMG a récemment annoncé l’achèvement très positif de nombreux tests et d’inspections pour ses équipements de micronisation et spéronisation (étape de conception de granulés sphériques au moyen d’un sphéroniseur) du graphite tiré de sa mine de Saint-Michel-des-Saints, dans Lanaudière.

Pour parvenir à ses fins, NMG s’est associé à deux géants mondiaux: le fonds minier européen Pallinghurst et Traxys Battery Materials, un fournisseur majeur dans la fabrication de batteries. Le premier a investi 10 millions dans NMG pour une participation d’environ 20 %, alors que le second vient d’annoncer qu’il consacrera 2 milliards US dans la production de matériaux de batteries, incluant le graphite.

Tous les projets utilisant le graphite, le lithium, le cuivre et le cobalt font partie des centres d’intérêt et des objectifs que des trois partenaires se sont fixés, de la mine jusqu’à l’approvisionnement des fabricants de batteries pour les véhicules électriques.

Les recherches à l’IREQ

À l’Institut de recherche d’Hydro-Québec, à Varennes, en Montérégie, les chercheurs qui travaillent sur l’amélioration des batteries lithium-ion, qui équipent la quasi-totalité des voitures électriques, partent d’un constat très simple: pour améliorer les performances des batteries au lithium, il faut associer ce matériau à d’autres matériaux.

Fruits de ses recherches, l’IREQ a développé trois nouveaux types de prototypes de batteries:

Batterie lithium-métal polymère
Batterie lithium-soufre
Batterie lithium-air

On peut découvrir une synthèse très bien vulgarisée de ces recherches en cliquant ici.

Véhicule électrique: vers une batterie 30 fois moins chère

13 novembre 2019 Par : Éric Messier

Des chercheurs de l’Université d’Adélaïde, en Australie, affirment avoir trouvé la recette d’une batterie Zn–Mn dont le cout serait inférieur à 10 $ US le kWh, comparativement à 300 $ US pour les batteries Li-ion, 72 $ US pour les batteries Ni–Fe et 48 $ US pour les batteries au plomb-acide.

La nouvelle est rapportée dans un article du 7 novembre de la revue Web Energy Source & Distribution.

La conception brevetée utilise du zinc et du manganèse non toxiques, deux métaux abondants en Australie, et un électrolyte aqueux incombustible pour produire une batterie à haute densité énergétique.

Le Dr Dongliang Chao et le professeur Shi-Zhang Qiao de l’École de génie chimique et de matériaux avancés de l’Université d’Adélaïde espèrent pouvoir commercialiser leur batterie d’ici la fin de 2020 grâce à la signature d’un contrat de recherche de 1 M$ australiens avec le fabricant chinois Zhuoyue Power New Energy. Ce dernier produit actuellement des batteries à base de plomb.

Il existe d’autres batteries Zn-Mn sur le marché, comme la cellule sèche, mais elles ne sont ni rechargeables ni recyclables et ne présentent pas de densité d’énergie élevée en raison d’un mécanisme de réaction chimique différent.

La nouvelle batterie utilise des matériaux de base et des procédés de fabrication simples de sorte qu’elle sera beaucoup moins couteuse à produire et plus facile à recycler que les batteries existantes de densité énergétique comparable.

Un concours pour repenser la fabrication des batteries pour véhicules électriques

13 aout 2019 Par : Jean-François Lacerte

Le gouvernement fédéral, via l’Initiative Impact Canada, invite les entrepreneurs à révolutionner la fabrication des batteries pour alimenter plus de véhicules électriques en participant au défi Plein potentiel. Les candidats ont jusqu’au 28 octobre pour présenter des propositions.

Le concours vise à repenser la fabrication des batteries pour dynamiser le réseau de mobilité électrique et répondre à la demande pour des produits haute performance.

Après avoir étudié toutes les propositions reçues, un jury formé d’experts annoncera en janvier le nom de cinq finalistes. Ces derniers pourront recevoir jusqu’à 700 000 $ pour mettre au point leur prototype de batterie avant le mois de juillet 2021. Celui qui présentera le concept le plus novateur recevra 1 M$ afin de soutenir la commercialisation mondiale de son produit. Le gagant sera connu à l’automne 2021.

Le concours est ouvert aux organismes, avec ou sans but lucratif, aux entreprises, aux associations de l’industrie, aux centres de recherche ainsi qu’aux établissements canadiens d’enseignement postsecondaire.

Avec ce concours, le gouvernement canadien veut aider nos entreprises à exploiter le potentiel des technologies liées aux batteries afin d’en optimiser la densité d’énergie, le poids, la charge, la durée de vie utile et les couts. Le marché mondial de la batterie est estimé à 23 G$.

Le guide du demandeur et le formulaire de demande peuvent être trouvé en ligne.

Une filière de recyclage de piles et batteries germe en Mauricie

10 juillet 2019 Par : Karine Limoges, à partir de communiqués

Des usines de recyclage de différents types de piles s’élèveront bientôt à Shawinigan. Le projet du Collège Shawinigan et du Centre national en électrochimie et en technologies environnementales, son centre collégial de transfert technologique (CCTT), vient d’obtenir une aide financière des deux paliers de gouvernement de 3,8 M$. Le cout total du projet est évalué à 6,3 M$.

La nécessité d’une usine de recyclage de batteries au Québec alimente les discussions depuis quelques années avec la transition vers les véhicules électriques et l’accroissement des appareils mobiles. La batterie au lithium-ion profite d’une durée de vie de 500 à 1200 cycles de charge-décharge, soit de trois à sept ans avant qu’elle atteigne sa fin de vie utile. Avec 1,2 million de kg de piles et batteries récupérées par Appel à recycler en 2018, la question du recyclage se pose.

D’ailleurs, la demande en lithium devrait dépasser l’offre sur le marché et atteindre 34 M$ en 2020, selon le Centre national en électrochimie et en technologies environnementales (CNETE).

Le programme Innov-R du Québec et le Programme d’innovation dans les collèges et la communauté du Canada contribuent à hauteur de 2,7 $ à l’acquisition des expertises nécessaires au développement d’une filière régionale de recyclage de piles. Le Programme de soutien aux organismes de recherche et d’innovation du Québec et la Fondation canadienne pour l’innovation ajoutent à la cagnotte 1,1 M$ pour l’achat d’équipement de recherche.

Le projet, à développer sur une période de cinq ans, compte trois volets:

le conditionnement mécanique pour chaque groupe de batteries (alcalines et ions de lithium);
l’extraction et le raffinage des métaux ainsi que la purification des solutions riches en lithium;
l’évaluation des cathodes fabriquées à partir de matériaux issus du recyclage de batteries.

«Cette filière du lithium consolidera la capacité de la région en recherche et développement de même qu’en innovation. Ce projet vise à développer de nouveaux procédés dans un créneau stratégique à l’échelle mondiale et le Québec est très bien placé pour tirer profit des occasions à venir», souligne Pierre Fitzgibbon, ministre de l’Économie et de l’Innovation, dans un communiqué.

La filière se développe entre autres avec des joueurs régionaux comme Société Laurentide, qui s’occupe de projets de récupération et du tri des piles, ampoules fluocompactes, huiles usées et autres résidus domestiques dangereux avant qu’ils soient expédiés vers les centres de transformation, et Nemaska Lithium, qui se prépare à exploiter une mine d’extraction de spodumène servant à la fabrication de batteries lihitum-ion pour véhicules électriques et une usine électrochimique à Shawinigan.

Parmi les autres partenaires impliqués, citons IngéniArts et Novabus, concepteurs de véhicules électriques, ainsi que les programmes Recyc-Québec et Appel à recycler, qui gèrent la récupération de piles et batteries au Québec.

Dossier ÉcofraisTaux de récupération famélique des lampes fluocompactes

11 avril 2019 Par : Karine Limoges

Les écofrais imposés aux consommateurs lors de l’achat de produits électroniques neufs, de piles et d’ampoules au mercure pour financer leur récupération et leur recyclage semblent peu efficaces puisque 60 % des batteries et 90 % des ampoules finissent toujours à la poubelle.

Les consommateurs québécois ont payé plus de 16,4 M$ d’écofrais en 2017* et plus de 153 M$ depuis leur instauration en 2012 pour financer des programmes de recyclage par l’entremise de l’Association pour le recyclage des produits électroniques. Ces frais de récupération de quelques sous à quelques dollars imposés lors de l’achat de produits électroniques neufs doivent financer leur récupération et leur recyclage (ou revalorisation). Les résultats ne sont cependant pas au rendez-vous. Malgré un financement respectif de 7 M$ et 4,7 M$, les programmes RecycFluo, qui vise les produits d’éclairage, et Appel à recycler, qui cible les piles et batteries, enregistrent des taux de récupération en deçà des attentes.

Faible taux de récupération

Les piles, batteries, ampoules au mercure et autres ordinateurs et appareils électroniques peinent à être récupérés adéquatement, comme tous les produits dont le recyclage est sous la responsabilité élargie des producteurs (REP), soit ceux dont la gestion en fin de vie est confiée aux entreprises qui mettent ces produits sur le marché.

Le meilleur taux de récupération appartient aux piles à usage unique et rechargeables et ne dépasse pas 40 % en 2018. Un taux qui stagne depuis trois ans. Dans le bilan 2015 de Recyc-Québec, le seul publié à ce jour, le taux de récupération des piles à usage unique est de 36 % tandis que celui des piles rechargeables atteint 40 %. Ce taux de récupération correspond à la quantité récupérée durant l’année sur la quantité mise en marché au cours d’une année de référence – dans ce cas-ci, 2014.

Au Canada, c’est 2,7 millions de kilogrammes de piles domestiques qui ont été recueillis en 2018, selon Appel à recycler. Une augmentation de 3 % en un an. Mince consolation, le Québec est la province où se il se récupère le plus de piles et de batteries, soit près de 1,2 million de kg en 2018, 15 % de plus qu’en 2017. « Le taux d’efficacité du recyclage – soit la quantité de matières valorisées – est bien plus importante, et varie entre 50 % et 90 % », ajoute toutefois Line Bérubé.

Les lampes au mercure sur la sellette

La pire performance revient aux lampes fluocompactes, dont le taux de récupération atteint un famélique 9 %, malgré une hausse de 2 % entre 2015 et 2017. En fait, toute la catégorie des tubes fluorescents, lampes fluocompactes et lampes au mercure accuse en important retard sur les objectifs de récupération. RecycFluo espérait pour 2015 recueillir 30 % des lampes fluocompactes (LFC) vendues au Québec. Trois ans plus tard, moins de 10 % de ces articles sont récupérés. Dans le cas des tubes fluorescents, l’objectif était d’en récupérer la moitié en 2017. Dans les faits, seulement 41 % ont été récoltés, en hausse de 6 % par rapport à 2015. Quant aux autres lampes au mercure, leur récupération plafonne à 30 % depuis deux ans, alors qu’elle devrait être de 50 %.

Catherine Turcotte, directrice du programme québécois RecycFluo, rapporte tout de même une progression constante en termes d’unités récupérées. En 2015, 3,3 millions de lampes contenant du mercure ont été déposées dans l’un des 833 points de dépôt situé chez des détaillants ou dans des quincailleries ou des écocentres. Chiffre qui a grimpé à 3,9 millions d’unités en 2016 et à 4 millions en 2017. Et le bilan 2018, attendu en mai, devrait indiquer une nouvelle hausse.

« Pour les tubes fluorescents, on se dirige vers un taux de récupération de 44 % contre 37 % pour les lampes à décharge à haute intensité (DHI) et autres lampes au mercure. Les LFC demeurent toutefois à 9 % », détaille‑t‑elle. Les LFC sont de petites ampoules semblables au format des lampes incandescentes, souvent en tirebouchons, qui se trouvent principalement dans les résidences. Et le plus souvent, elles terminent à la poubelle. « Parfois, les gens pensent faire une bonne affaire en les mettant au bac à recyclage, mais elles éclatent. »

(Pour plus de détails sur le recyclage et la revalorisation des piles et des ampoules, lire notre article Des casseroles et bâtons de golf fabriqués à partir de vieilles piles.)

Recyclage de produits électroniques

Pour ce qui est du recyclage d’appareils électroniques, le programme financé par les écofrais est géré par l’Association pour le recyclage de produits électroniques (ARPE), au cout de 1189 $ par tonne recyclée.

La transformation des appareils recyclés a accaparé 10,9 M$ du budget en 2017, la plus grande part des dépenses après le transport, l’entreposage et le stockage (4,4 M$) et les communications auprès des consommateurs (3,5 M$). Le réemploi de produits électroniques est toutefois marginal puisqu’il touche seulement 1983 des 20 213 tonnes recueillies.

Problème de méconnaissance?

Le problème de RecycFluo serait son manque de visibilité. Seulement la moitié de la population connaît son existence, selon un sondage mené par le programme en 2018. « En 2019, nous changeons notre stratégie. Nos campagnes de promotion iront davantage vers les médias sociaux, nous ferons de la sensibilisation à la radio et nous allons bénéficier d’une parution dans le guide spécial 100 bons trucs pour la planète et le portefeuille du magazine Protégez-vous. »

Parce que les faibles taux de récupération coutent cher. L’Association pour la gestion responsable des produits (AGPR), une association d’industries à but non lucratif qui gère le programme RecycFluo, devrait payer au Fonds vert du Québec des pénalités évaluées à 1,2 M$ pour les années 2015 à 2017. Les sommes ne sont cependant pas exigées avant cinq ans.

« Nous voulons faire changer la règlementation concernant les pénalités pour qu’elles soient autres que monétaires, explique Catherine Turcotte. Le Québec est la seule province avec un tel système de pénalités. Ces sommes ont été mises de côté, mais pourraient servir à des campagnes de promotion pour mieux informer la population sur le programme. »

Un amendement à la règlementation a d’ailleurs été déposé au ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques pour transformer ce système de pénalité et intégrer de nouveaux produits au programme de récupération. Cet amendement ajouterait notamment des écofrais à l’achat d’électroménagers, comme les réfrigérateurs, cuisinières, lave-vaisselles, celliers, climatiseurs ou thermopompes, dès 2020.

Des programmes qui manquent de dents

Malgré la menace de pénalités, les gestionnaires de programmes peinent à atteindre les objectifs de recyclage. Et le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques semble prêt à faire à diminuer ses attentes et à reporter l’atteinte des objectifs. « En principe, le Règlement [sur la récupération et la valorisation de produits par les entreprises] demande une augmentation du taux de récupération de 5 % par année. Mais plus on avance, plus chaque gain devient difficile », note Line Bérubé, directrice d’Appel à recycler pour l’Est du Canada. En 2015, le taux minimal de récupération était de 25 % pour les piles rechargeables et de 20 % pour les piles non rechargeables. Il devait donc grimper à 40 % en 2018, ce qui est le cas. Par contre, il piétine à ce niveau depuis trois ans.

Ces taux de récupération sont faibles, en comparaison de ceux des huiles (76,6 %), de leurs contenants (77 %), des écrans d’ordinateur et téléviseurs (62 %), des ordinateurs de bureau (51 %) et des systèmes audio-vidéo (50 %), indiquent les statistiques de 2015. Les peintures sont même récupérées dans une proportion de 130,3 %. Un taux qui dépasse 100 % en raison de certaines hypothèses de calcul basées sur les quantités disponibles à la récupération ainsi que la durée de vie des peintures.

Selon les objectifs du programme, 65 % des piles seront recyclées en 2023. « Éventuellement, des pénalités [versées au Fonds vert] pourraient s’appliquer si les objectifs ne sont pas atteints », glisse Mme Bérubé. Un « crédit » pour compenser les quantités manquantes pour atteindre le taux de récupération prescrit peut toutefois être utilisé pour les années 2015 à 2019, précise le guide d’application du Règlement.

Devant le retard à respecter les taux de récupération prévus initialement, la porte-parole de l’ARPE, Jacinthe Guy, mentionne que le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques a publié un projet d’amendement qui reporte à 2020 l’application des taux de récupération et les pénalités applicables en cas de non-respect.

Le Ministère explique que l’évaluation des cibles de récupération prescrites par le Règlement est faite à partir de la cinquième année suivant celle durant laquelle les cibles s’appliquent. Ainsi, l’atteinte des cibles établies pour 2015 sera évaluée en 2020 et si des pénalités doivent être versées, elles ne le seront qu’en 2021. « Vous comprendrez qu’il est donc trop tôt pour parler de l’atteinte des cibles par RecycFluo et Appel à recycler », indique par courriel le porte-parole du Ministère en précisant que les entreprises peuvent profiter de ces cinq ans pour rattraper leur retard dans l’atteinte de leurs objectifs.

Des fonds en réserve

En attendant, les programmes engrangent les écofrais. L’ARPE enregistre un surplus accumulé de près de 50 M$ depuis 2012, même après trois années déficitaires. Ces surplus serviront éventuellement à payer des pénalités au Fonds vert.

« Cette réserve pour éventualités est constituée afin d’accumuler les fonds pour assurer le fonctionnement d’un programme stable dans des conditions économiques variables. Il est normal, en début de programme, que cette réserve soit plus élevée, puisque les revenus (écofrais perçus) excèdent souvent les dépenses jusqu’à ce que les habitudes de recyclage des produits électroniques soient bien ancrées au sein de la population québécoise », explique Jacinthe Guy, de l’ARPE.

La structure actuelle des écofrais ne couvrant pas les coûts annuels du programme, poursuit-elle, l’ARPE-Québec planifie enregistrer des déficits au cours des prochaines années et puiser dans la réserve, comme elle le fait depuis 2016.

*Revenus de l’Association pour le recyclage des produits électroniques (ARPE), section Québec. Les statistiques de 2018 n’ont pas encore été publiées.

Dossier ÉcofraisDes casseroles et bâtons de golf fabriqués à partir de vieilles piles

11 avril 2019 Par : Karine Limoges

Près de 90 % des piles et des batteries récupérées au Québec sont recyclées pour qu’en soient retirés les métaux comme le nickel, le plomb, l’acier, le cadmium et le cobalt. Un exercice qui coute 4 $ du kilogramme, incluant la gestion du programme, la collecte, le tri, le traitement des matières, ainsi que les efforts de sensibilisation et d’éducation déployés. Des frais entièrement payés par les écofrais que les consommateurs paient à l’achat de ces produits.

Mais à quoi servent les métaux récupérés? « Sur le marché des commodités, le recyclage de ces métaux permet de fabriquer de nouveaux objets, comme des piles, des casseroles ou des bâtons de golf. Il y aurait énormément de gaspillage de matières premières s’il n’y avait pas de recyclage de piles et de batteries », souligne Line Bérubé, directrice pour l’Est du Canada du programme de récupération des piles et des batteries Appel à recycler.

Le nickel et le lithium servent, entre autres, à confectionner de l’argenterie et des poêles de cuisine, tandis que l’acier des piles et des batteries alcalines peut être transformé en écran solaire ou en granulats pour béton. Le cobalt, qualifié d’«or noir» du recyclage, et qui se trouve dans les batteries de véhicules électriques était très prisé jusqu’à ce que ça valeur baisse, au printemps 2018.

Le prix du cobalt sur le marché du recyclage a atteint 96 000 $US la tonne en mars 2018, après des années de hausse. Sa valeur a ensuite chuté jusqu’à un creux de 29 000 $US la tonne en mars 2019, avant de remonter à 31 000 $US la tonne en avril, selon la Bourse des métaux de Londres (LME).

Un reportage de Découverte à Radio-Canada faisait état du recyclage des batteries au lithium en 2018.

Des piles qui voyagent

En 2018, près de 1,2 million de kg de piles et de batteries ont été déposés dans l’un des 3500 points de dépôt au Québec (quincailleries, écocentres, détaillants de matériel électronique, etc.). Elles ont ensuite été envoyées dans l’un des trois centres de tri situés en Colombie-Britannique, en Ontario et au Québec – à l’entreprise Laurentide Re/Sources de Victoriaville –, où elles sont classées par chimie.

Les piles et batteries sont ensuite expédiées dans un des huit centres de traitement en Amérique du Nord avec lesquels le programme Appel à recycler a une entente pour en extraire les métaux. De ce nombre, un seul est situé au Québec : Terrapure, à Sainte-Catherine, qui recycle le plomb-acide et les piles automobiles (batteries d’accumulateurs au plomb). Un neuvième centre, à Osaka au Japon, reçoit les accumulateurs nickel-cadmium, des accumulateurs électriques rechargeables utilisant de l’hydrogène de nickel et du cadmium comme électrodes.

Seconde vie aux tubes fluorescents

Les ampoules et tubes fluorescents sont aussi démontés pour en extraire les métaux. « Les recycleurs trouvent une destination à chacune des composantes », indique Catherine Turcotte, directrice du programme RecycFluo au Québec. Le métal est envoyé aux ferrailleurs et le verre est recyclé dans la fabrication de nouveaux tubes fluorescents, de comptoirs en béton, de peinture phosphorescente ou de produit de sablage au jet. La poudre de phosphore et le mercure sont expédiés à des centres de traitement physique et chimique pour un enfouissement sécuritaire. « Le mercure est enfoui parce que le mercure n’est plus utilisé au Québec. Il ne se fait plus de produits qui en contiennent», ajoute-t-elle. De plus, le Canada adhère depuis 2017 à la Convention de Minamata, un traité mondial qui interdit l’exportation de mercure vers d’autres pays.

Les lampes domestiques au mercure arrivent au recyclage par l’un des 833 points de dépôt situés le plus souvent chez des détaillants, dans des quincailleries ou des écocentres municipaux. Leur traitement a couté 1,5 M$ à RecycFluo en 2017, soit 2,63 $ de l’unité récupérée. Des fonds puisés à même les écofrais payés par les consommateurs à l’achat d’ampoules qui contiennent du mercure.

(Pour plus de détails sur les écofrais et les programmes de recyclage, lire notre article sur les faibles taux de récupération des piles et ampoules.)

Les entreprises qui déposent de gros volumes d’ampoules et de tubes fluorescents passent par un point de dépôt dédié ou par un fournisseur de produits d’éclairage. « Celles qui ont des palettes de quatre pieds de 500 tubes fluorescents et plus ont droit à un service de collecte direct », souligne Catherine Turcotte.

Les produits sont ensuite envoyés chez l’un des deux recycleurs du programme : la firme Recyclage de lampes fluorescentes (RLF) à Coteau-du-Lac, et une entreprise qui a une usine de traitement en Ontario, mais dont l’adresse de livraison est au Québec.

Contrairement au programme d’Appel à recycler, RecycFluo ne mesure pas le « taux d’efficacité », c’est-à-dire le pourcentage de matières revalorisées en d’autres produits, versus le pourcentage de matières dirigées vers l’enfouissement, que ce soit la poudre de phosphore, le mercure ou d’autres matériaux pouvant être corrompus lors du processus de recyclage.

Revaloriser les batteries lithium-ion

L’un des grands enjeux des prochaines années sera la récupération et la revalorisation des batteries au lithium-ion qui propulsent actuellement les véhicules électriques. Bien qu’elles aient une longue durée de vie, leur fabrication pollue. Leur réutilisation sera essentielle pour diminuer leur impact sur l’environnement. Nissan a inauguré son usine de recyclage de batteries il y a un an et Volkswagen prépare la sienne. (Voir la chronique Électromobilité.)

L’automne dernier, la firme Seneca, spécialiste des procédés industriels de transformation de la matière annonçait la construction d’une usine de recyclage de batteries lithium-ion au Québec. D’une capacité de 200 Tm par année, l’usine devait démarrer en 2019 grâce à un financement de 3,8 M$ de Technologie du développement durable du Canada.

Le procédé de Seneca devrait permettre de revaloriser jusqu’à 95 % des composantes de la batterie, soit le cobalt, le lithium et le graphite, matériaux qui serviront à fabriquer de nouvelles batteries.

Plusieurs partenaires sont impliqués dans le projet de Recyclage Lithion, dont le Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage de l’énergie d’Hydro-Québec, le Centre d’études des procédés chimiques du Québec, un centre collégial de transfert de technologie, et le programme Appel à recycler. Électricité Plus a tenté d’en connaitre davantage sur les avancées du projet, sans succès.