Les 2 millions d’euros pour construire son premier démonstrateur en 2022, Mecaware ne devrait pas avoir trop de mal à les trouver. Les 3 millions supplémentaires pour construire son pilote industriel d’ici à 2021, non plus. Cette toute jeune start-up, créée fin décembre 2020 à Lyon (Rhône), veut industrialiser une technologie de recyclage de batteries lithium-ion qui tombe à pic.
L’Europe, qui veut produire ses batteries, risque de se trouver confrontée à une pénurie de matière première, faute d’investissement dans de nouvelles mines, vient de rappeler l’Agence internationale de l’énergie dans un nouveau rapport. L'Union européenne cherche en outre à garantir au maximum sa souveraineté et son autonomie en la matière, en développant le recyclage.
Ne dégageant aucun effluent à retraiter, contrairement à l’hydrométallurgie actuellement utilisée, la technique de Mecaware utilise un mélange d’amines et de dioxyde de carbone pour toutes les extractions nécessaires à la séparation en flux continu de la black mass, la poudre issue du broyage de la cathode d’une batterie, des différents qui la composent - lithium, nickel, cobalt, manganèse, lanthane, aluminium - avec un niveau de pureté de 98 à 99,9%. Un taux suffisant pour produire les carbonates de métaux ou des sels métalliques utilisés dans la production des batteries.
Flux continu, sans effluent
Cerise sur le gâteau, le process va permettre de capter dans les composés métalliques jusqu'à 5% du CO2 utilisé. Le reste sera rejeté dans l'atmosphère, ce qui pourrait peser sur le bilan carbone du procédé. "Mais le CO2 aura été utilisé", explique Arnaud Villers d’Arbouet, le dirigeant de la start-up, un ingénieur généraliste de 54 ans formé aux Mines de Douai (Nord), qui a mené toutes sa carrière dans le secteur de l’environnement. Ce dernier reconnaît quand même que le volet captage du CO2 industriel n'est pas obligatoire, et que le CO2 pourra être fourni par les professionnels du gaz industriel...
Ce procédé chimique a été mis au point par le professeur Julien Leclaire du laboratoire Chimie supramoléculaire appliquée de Lyon (ICBMS : Université Claude Bernard Lyon 1, INSA Lyon, CPE Lyon et CNRS). Alors qu’il travaillait sur le captage de CO2, il a identifié les capacités réversibles du CO2, associé aux bonnes amines, à attirer des métaux. Mais "alors qu’avec le procédé classique d'hydrométallurgie vous fabriquez un seul extractant pour un seul métal et à base d'un produit pétrolier, notre mélange amines-CO2 fabrique une collection d’extractants", explique l'entrepreneur. Qui plus est, ce process est "simple à mettre en œuvre, assure le dirigeant de Mecaware. Car on va utiliser des outils industriels classiques. Le procédé ne nécessite pas de haute température, car il ne dépasse pas les 100°C et se réalise à la pression atmosphérique".
Au coeur des gigafactories
Reste à l’industrialiser. Le démonstrateur doit être installé dans les locaux de la plate-forme d'innovation collaborative chimie-environnement Axel’One à Solaize (Métropole de Lyon). Pour le pilote industriel, des contacts ont été établis avec une autre start-up, grenobloise celle-ci: Verkor, soutenue par Schneider Electric et qui veut construire une gigafactory de batterie. Le premier marché de Mecaware pourrit en effet être les industriels de la batterie eux-mêmes, pour recycler sur place leurs rebuts qui peuvent être de l’ordre de 20 à 25 % de la production. "Intégré sur la ligne des industriels, cela permet en circuit court de réinjecter le métal et ainsi d’exploiter quasiment 100 % de la matière première en production", précise Arnaud Villers d’Arbouet.
Mecaware pourra aussi installer des unités de recyclage à proximité des centres de collecte et de traitement des batteries usagées. Dans les deux cas, le marché qui s’ouvre à lui est énorme. En 2030, l’Europe prévoit de produire 600 GWh de batteries dans 24 projets de gigafactories, contre 11 aux États-Unis et 149 en Chine. "Cela représente 600 000 tonnes de métaux critiques par an, principalement lithium, nickel et cobalt, que l’on ne produit pas en Europe. Le recyclage va pouvoir en fournir une partie", rappelle le dirigeant. Or l’Europe prépare une réglementation très contraignante sur l'empreinte carbone des batteries li-ion.
Mecaware vise 10 à 15 % du marché du recyclage des batteries li-ion en Europe. Pour le moment, Arnaud Villers d’Arbouet envisage plutôt un modèle de développement où l’entreprise resterait opératrice de ses unités de recyclage, qui pourront produire de 5 000 à 10 000 tonnes de métal par an. Mais rien n’est totalement décidé. "L’orientation stratégique de l’entreprise sera finalisée en 2022 ou 2023", prévient le dirigeant. Après une ou deux levées de fonds, les actionnaires présents au capital auront sûrement leur idée sur la question.
