Être les premiers à répondre aux besoins en métaux stratégiques, tels que le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt, de l'industrie européenne de la batterie. C'est l'ambition de la start-up lyonnaise Mecaware qui, depuis sa création en 2021, se consacre au recyclage en boucle fermée des déchets de batteries lithium-ion nickel-manganèse-cobalt (NMC). Depuis la fin 2023, la cleantech planche sur l'industrialisation de son procédé propriétaire, ambitionnant une montée en échelle « assez importante », indique son cofondateur, et p-dg, Arnaud Villers d'Arbouet. Ce faisant, elle vient d'annoncer l'implantation, d'ici à la fin 2025, d'une unité semi-industrielle sur un site de 27 000 m2, au sein de la friche de Bridgestone, située à Béthune, dans les Hauts-de-France. « Le bail a été signé fin décembre 2024, on est sur le point de lancer les premières commandes de matériel pour que tout soit installé enfin d'année », nous informe le p-dg.
Basée sur les concepts de la chimie supramoléculaire, sa technologie d'extraction sélective, protégée par comme extractant, véhiculé par un solvant aux amines, pour extraire - par précipitation - les métaux critiques contenus dans la blackmass (poudre issue du broyage des batteries enfin de vie). Ceci, dans le but de réintroduire ces métaux dans la chaîne de production européenne de batteries neuves, alors que l'Europe dépend à environ 96 % des importations asiatiques. « Les savoir-faire de raffinage et de préparation des matières sont concentrés en Chine, à Taïwan, en Corée du Sud, ou encore au Japon. Ces pays, qui maîtrisent les filières, peuvent décider de couper les approvisionnements, ce qui créerait des pénuries », explique le dirigeant.
À l'origine de cette nouvelle chimie basée sur le CO2, les travaux de recherche menés par le chimiste, et cofondateur de Mecaware, Julien Le-claire, au sein de l'Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires (ICBMS), basé à Lyon (Rhône). « Son idée initiale était de travailler sur le captage, le stockage et la valorisation du CO2. En étudiant le procédé bien connu de captage aux amines, il a découvert des comportements moléculaires et supramoléculaires spécifiques à ce système amines-CO2, et a su exploiter ces propriétés pour développer une méthode d'extraction sélective des métaux », raconte Arnaud Villers d'Arbouet. Après avoir validé les TRL3 et TRL4 du procédé sur des ampoules basse consommation (ancêtres des LED contenant des terres rares), ils se sont attaqués aux batteries.
Une double activité de valorisation des batteries
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Février 2026
Cours des matières premières importées - Pétrole brut Brent (Londres) en euros€/baril
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Février 2026
Cours des matières premières importées - Pétrole brut Brent (Londres) en dollars$ USD/baril
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Mars 2026
Phosphate diammonique (DAP)$ USD/tonne
Son projet d'implantation d'unité semi-industrielle à Béthune, baptisé « Separ8 » - le 8 symbolisant la possibilité d'un recyclage des métaux à l'infini -, servira à dimensionner sa future unité industrielle. Cette dernière devrait produire plus de 8 000 tonnes de métaux recyclés par an et créer une centaine d'emplois directs (100 à 120), d'ici à 2029. Pour l'heure, 10 à 15 recrutements y sont prévus, pour « préparer l'arrivée et la mise en œuvre des équipements industriels ». Par la suite, le gros des effectifs suivra. En termes de capacité de traitement de la blackmass, ce projet devrait permettre à Mecaware de passer des centaines de kilogrammes à la cinquantaine de tonnes, alors que pour l'heure, elle opère un pilote capable de traiter 250 à 300 kg de matières depuis fin 2021 à Vénissieux, là où se situent son siège et son laboratoire.
Les métaux produits par Mecaware auront vocation à réintégrer la chaîne de valeur de la batterie. Remis sous forme de matière active de cathodes, ils serviront à refabriquer des électrodes à destination des productions de cathodes au sein des gigafactories (usines de très grande taille dédiées à la production de batteries pour véhicules électriques). Etc'est justement pour être à proximité de ces dernières que Mecaware a décidé de s'implanter à Béthune, au sein de la « Vallée de l'électrique », emplacement de fait hautement stratégique pour son activité de recyclage. Y est déjà opérationnelle la gigafactory du brugeais Automotive Cells Company (ACC) à Douvrin/Billy-Berclau (Pas-de-Calais). Celle du sino-japonais Envision-AESC est encours d'installation à Douai (Nord). Et celles du grenoblois Verkor et du taïwanais ProLogium à Dunkerque sont en construction, avec des démarrages respectivement prévus en 2025 et 2026.
« Nous avons eu un accueil vraiment très positif et constructif des acteurs locaux, avec une véritable volonté de la région, via sa feuille de route innovation REV3, de mettre en place une filière de recyclage. Ceci, en bénéficiant de l'accompagnement du pôle de compétitivité TEAM2, spécialisé dans l'économie circulaire. S'implanter sur un site ayant déjà connu une activité industrielle a aussi permis de s'y projeter assez facilement », explique le dirigeant. « Aujourd'hui, nous avons trois off-takers -des acheteurs potentiels - avec lesquels nous travaillons d'ores et déjà sur notre pilote de Vénissieux », ajoute-t-il.
Autre activité que la jeune pousse compte développer : la réception et le diagnostic de batteries usagées, soit pour leur donner une seconde vie après remise en état, soit pour les broyer et les valoriser grâce à sa future unité. « On récupérera les électrolytes, les polymères, on procédera à la séparation physique des matériaux tels que l'aluminium, le cuivre et le graphite, puis on récupérera la blackmass pour passer à l'extraction métallique », projette le p-dg. « C'est une première. Je n'ai jamais rencontré de recycleur qui intègre une “opération d'efficacité” dans le cycle du recyclage. »
Une alternative à l'hydrométallurgie
Ainsi, Mecaware se positionne en alternative au recyclage conventionnel en hydrométallurgie, qui a pour désavantage d'impliquer une opération d'extraction unitaire pour chaque métal. Dans ce processus, la phase d'extraction liquide-liquide, suivie des étapes de précipitation, filtrage et séchage, doit être répétée pour chaque métal. « Ceci génère des effluents -sulfates - en quantités vraiment très importantes, lors de la dissolution de la blackmass dans l'acide sulfurique. Par conséquent, les sites hydrométallurgiques doivent intégrer des unités de traitement des effluents en leur sein. Ce qui mobilise une partie importante des coûts d'exploitation et des investissements. Le talon d'Achille de cette technologie », souligne le p-dg. Mecaware y oppose les atouts de sa technologie : elle parvient à dissoudre les métaux sans acide, grâce à une étape de réduction qui permet leur extraction sélective par précipitation. Et ce, tous les métaux à la suite, sans avoir à répéter l'opération pour chacun. En découlent un gain de temps et une absence d'effluents en sortie de procédé, le solvant étant régénéré au cours de l'extraction. À long terme, Mecaware envisage de travailler avec des miniers pour le raffinage en aval de l'extraction minière. « Parce qu'on peut y apporter de l'efficacité économique et écologique, grâce à un procédé éco-efficient. Plutôt d'ici à 2030 », nous informe le dirigeant. En revanche, la cleantech s'essaye déjà au recyclage des batteries lithium-fer-phosphate (LFP) et sodium-ion. « On amené des tests sur ces deux chimies de batteries et on prévoit de poursuivre ce développement. Cela pourrait être assez rapide, car les constructeurs européens envisagent de passer au LFP, les véhicules chinois étant principalement équipés de ce type de batteries. À ma connaissance, aucun hydrométallurgiste conventionnel n'est capable de proposer une solution économiquement viable », assure-t-il. Dans ce contexte, la start-up collabore avec un constructeur automobile européen qu'elle garde confidentiel, pour développer une preuve de concept sur les batteries LFP. Avec des premiers résultats plutôt intéressants. Jusqu'à présent, Mecaware a réalisé deux levées de fonds, qui lui ont permis de sécuriser 50 M€. La cleantech, qui emploie pour l'heure 59 personnes, prépare d'ores et déjà la troisième, dont l'objectif est de lever 100 M€ pour construire sa future unité.
Le projet Scrap CO2 Met au cœur d'une stratégie d'implantation locale
Outre son projet de construction d'une unité industrielle de recyclage des métaux stratégiques à Béthune, dans les Hauts-de-France, Mecaware prévoit d'installer des unités de recyclage compactes au sein des gigafactories, afin de s'implanter au plus près des sites de ses clients et des gisements de déchets. « Nos confrères les hydrométallurgistes qui recyclent actuellement les batteries exploitent des sites de très grande taille, afin d'atteindre des volumes suffisants pour absorber les coûts d'infrastructure liés au retraitement des effluents. Aussi, en Europe comme aux États-Unis, il n'existe qu'un seul site hydrométallurgique à l'échelle du continent ou du pays », explique le p-dg et cofondateur Arnaud Villers d'Arbouet. Grâce à son procédé propriétaire qui n'émet pas d'effluents à retraiter, Mecaware s'affranchit de cette contrainte économique.
Dans cet objectif, la start-up porte le projet « Scrap CO2 Met », lauréat de l'appel à projets « Recyclage, recyclabilité et réincorporation des matériaux » de France 2030. Il vise à construire, d'ici à 2030, une unité industrielle de recyclage et de réemploi de 6 000 à 8 000 tonnes de rebuts de production ( scraps) par an, sur la gigafactory de Verkor, encours de construction à Dunkerque. La première étape consistera à installer une ligne pilote d'une capacité de 50 t/an sur le site industriel de Béthune.
