Par Anne-Françoise Hivert (Skelleftea (Suède), envoyée spéciale)Publié le 25 avril 2024 à 05h00, modifié le 25 avril 2024 à 09h13
Reportage
En phase de test, l’usine Revolt, construite par le fabricant suédois sur son site de Skelleftea, devrait lui permettre, d’ici à 2030, d’utiliser 50 % de matériaux recyclés dans sa production de cellules de batterie électrique.
Dans leur tenue de protection blanche, un masque respiratoire sur le visage, les employés de l’usine Revolt ont des allures d’astronautes. Penchés sur leurs ordinateurs, ils s’assurent que les cellules de batterie, arrivées ici pour être recyclées, sont bien déchargées, avant d’être désossées, puis concassées, afin d’en extraire la black mass. Cette masse noire poudreuse, composée de cobalt, de nickel, de manganèse et de lithium, est ensuite plongée dans un bain acide. Le procédé permet de séparer les métaux, qui sont affinés, avant d’être réutilisés dans la production de cathodes de la giga-usine voisine, installée en bordure de Skelleftea, dans le nord de la Suède.
Chaussée de bottes de sécurité et coiffée d’un casque de chantier, Emma Nehrenheim ne cache pas sa satisfaction. Professeure d’ingénierie environnementale, recrutée en 2017 au poste de directrice générale de l’environnement par le fabricant suédois de batteries Northvolt – qui n’était alors qu’une petite start-up –, c’est elle qui a supervisé la conception de l’usine de recyclage. Un maillon essentiel dans la stratégie d’intégration verticale de la compagnie, fondée en 2015 par deux anciens de Tesla, Peter Carlsson et Paolo Cerruti, dont l’ambition est non seulement de doter l’Union européenne (UE) d’un géant de la batterie capable de concurrencer les titans asiatiques, mais aussi de mettre sur le marché la batterie électrique « la plus verte du monde ».
Emma Nehrenheim et ses collègues ont fait les calculs : l’empreinte carbone d’une cellule de batterie pourrait descendre à 10 kilogrammes de dioxyde de carbone (CO2) par kilowattheure, alors que la moyenne internationale se situe actuellement entre 100 et 140 kilogrammes. En s’assurant que ses gigafactories, très énergivores, ne consomment que de l’électricité verte, Northvolt a déjà réussi à atteindre 35 kilogrammes de CO2 par kilowattheure.
Le groupe, qui a levé 13 milliards de dollars (12,2 milliards d’euros) depuis sa création et emploie désormais plus de 5 000 personnes dans le monde, a annoncé la construction de six usines. Malgré des retards à l’allumage, Northvolt Ett, implantée à Skelleftea, a commencé à fournir ses clients, parmi lesquels se trouvent les constructeurs Scania, Volvo, BMW et Volkswagen. D’ici à 2025, sa capacité de production annuelle devrait atteindre 16 gigawatts, avant de monter à 60 gigawatts. De quoi équiper en batteries 1 million de véhicules électriques.
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Une seconde usine, située à Gdansk (Pologne), est en construction. Le chantier de la troisième, Northvolt Drei, à Heide (Allemagne), a été inauguré le 25 mars, en présence du chancelier Olaf Scholz, dont le gouvernement va fournir une aide de 902 millions d’euros à Northvolt. Deux autres usines sont prévues en Suède – l’une dans le cadre d’un partenariat avec Volvo à Göteborg, l’autre dans une ancienne usine de pâte à papier à Borlänge. Une sixième sera installée non loin de Montréal, au Canada.
Dès le départ, Northvolt a décidé d’associer le recyclage à la production, pour des raisons environnementales, mais également stratégiques. « Une cellule de batterie produite à partir de matériel recyclé consomme 75 % d’eau et 80 % d’énergie en moins, et son empreinte carbone est réduite de 70 % », explique Emma Nehrenheim. Le recyclage est aussi une manière de « s’assurer que les matières premières que nous avons capturées et les investissements que nous avons effectués nous permettent de continuer à accroître l’alimentation de l’Europe en matériaux nécessaires pour produire des batteries », ajoute-t-elle.
Pour Northvolt, le recyclage a d’autant plus de sens que le suédois ne se contente pas d’assembler les cellules de batterie. Il produit également les anodes et surtout les cathodes, composées des matériaux actifs, qui peuvent être recyclés et réintroduits dans sa chaîne de production. Le défi : purifier les métaux (le nickel, le manganèse, le cobalt et le lithium) à un niveau de qualité suffisamment élevé pour pouvoir les réutiliser. En 2021, le groupe a annoncé avoir fabriqué la première cellule entièrement composée de matériaux recyclés, dans son centre de recherche et développement de Västeras, à l’ouest de Stockholm.
Des quantités encore insuffisantes
L’année précédente, Northvolt avait signé un partenariat avec le spécialiste de l’aluminium norvégien Hydro, afin de tester la première phase du recyclage, consistant à collecter les batteries, les décharger, les dépecer, puis les écraser, pour en extraire la masse noire. Le projet a débouché sur la construction de l’usine Hydrovolt, installée dans le port de Fredrikstad, au sud d’Oslo, capable de traiter 12 000 tonnes de batteries usagées par an. « La Norvège est parfaite, car elle est en avance de dix ou quinze ans sur tous les autres pays [90 % des nouvelles voitures achetées là-bas sont électriques], donc il y a déjà des batteries qui reviennent en quantité significative », commente Mme Nehrenheim.
L’usine Revolt, à Skelleftea, va plus loin. En plus de récupérer la black mass, elle en extrait les métaux grâce à la technique de l’hydrométallurgie. « Nous récupérons plus de 90 % des métaux », assure Emma Nehrenheim. A terme, Revolt prévoit de recycler 125 000 tonnes de batteries usagées par an. L’objectif est d’utiliser 50 % de métaux recyclés dans la fabrication de batteries neuves d’ici à 2030.
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Encore faut-il que le volume de cellules de batteries usagées à traiter augmente. Pour le moment, Revolt utilise la masse noire produite par l’usine norvégienne Hydrovolt et un centre de recyclage similaire, géré avec le britannique European Metal Recycling, à Hambourg (Allemagne). L’usine réceptionne également les batteries provenant de véhicules accidentés, envoyées par les sociétés d’assurances, ainsi que les rebuts de sa propre production.
Emma Nehrenheim reconnaît que les quantités sont insuffisantes. Mais attendre n’est pas une option : « Actuellement, il y a un décalage de quelques années entre les volumes des voitures qui arrivent sur le marché et les batteries que nous récupérons, mais d’ici quelque temps, les deux courbes vont se rejoindre. Nous devons synchroniser la montée en puissance, pour être sûrs d’avoir une capacité de recyclage le moment venu. Le risque, autrement, est que nous nous retrouvions sans solution en Europe. »
Fin 2022, le Parlement européen a fixé des objectifs de recyclage obligatoire pour certaines matières premières : 90 % du cobalt et du nickel, ainsi que 50 % du lithium contenus dans les batteries de voiture électrique devront être récupérés à partir de 2027, et respectivement 95 % et 80 % en 2031. L’UE a aussi imposé l’utilisation de métaux recyclés dans la production de batteries neuves. D’ici à 2031, 16 % du cobalt et 6 % du lithium et du nickel utilisés devront être recyclés, puis 26 % du cobalt, 15 % du nickel et 12 % du lithium en 2036.
Le défi n’est pas seulement environnemental, mais aussi stratégique pour l’Europe, souligne Mme Nehrenheim, qui alerte sur « la fuite de la black mass vers la Chine », où le recyclage est déjà pratiqué à grande échelle. « De notre point de vue, c’est extrêmement problématique que les Etats européens soient autorisés à exporter cette matière critique », confirme Diane Strauss, directrice France de la Fédération européenne pour le transport et l’environnement (T&E), qui regroupe une cinquantaine d’ONG européennes.
Concurrence féroce
A Bruxelles, plusieurs pistes sont à l’étude pour tenter d’y remédier. L’une serait de classer la black mass comme « déchet dangereux ». Une autre d’imposer une interdiction des exportations. « Dans tous les cas, cela pose des questions, car il va falloir modifier le statut de mobilité au sein de l’UE, pour permettre la circulation de la black mass d’un pays à l’autre, sachant que certains ont plus de capacités de recyclage que d’autres », observe Mme Strauss.
Selon T&E, la valorisation des batteries usagées pourrait permettre de couvrir « 8 % des besoins en lithium, 13 % du manganèse, 14 % du lithium et 27 % du cobalt » en Europe d’ici à 2030. A condition, précise Alina Racu, spécialiste des batteries et métaux auprès de l’organisation, que « le taux de collecte atteigne 100 % et [que] la récupération des métaux soit à son maximum (80 % pour le lithium et 95 % pour les autres métaux) ».
Des chiffres qui laissent augurer une concurrence féroce, remarque Anders Nordelöf, professeur agrégé, spécialiste de l’analyse des systèmes environnementaux, à l’université de technologie Chalmers, à Göteborg : « Etant donné les volumes, il est pratiquement impossible d’imaginer que l’ensemble du marché et tous les acteurs puissent avoir une quantité énorme de contenu recyclé dans leurs batteries. » Pour atteindre son objectif de 50 %, Northvolt va donc devoir « travailler très dur », constate le chercheur, qui reconnaît que le fabricant « semble vouloir y mettre les moyens ».
En attendant, le suédois se démène pour trouver les métaux nécessaires à la fabrication de ses batteries. En décembre 2021, Northvolt a passé un accord avec la compagnie pétrolière portugaise Galp Energia pour construire une des plus grandes usines de raffinage de lithium d’Europe, près de Lisbonne. Le joint-venture, baptisé Aurora, prévoit de produire entre 28 000 et 35 000 tonnes d’hydroxyde de lithium par an, ce qui permettrait d’équiper 700 000 véhicules électriques.
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Le 19 janvier 2024, Northvolt – qui importe des métaux de Finlande, du Canada et d’Australie – a révélé s’intéresser à la République démocratique du Congo (RDC), premier producteur mondial de cobalt. Mais « c’est un pays compliqué », admet Emma Nehrenheim, faisant référence aux conditions déplorables d’exploitation des mines. Aucune décision n’a été prise. Cependant, Northvolt vient de rejoindre l’Alliance du cobalt équitable, qui vise à responsabiliser l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement en RDC.
En mai 2023, le groupe s’était retrouvé dans la tourmente, après qu’un documentaire, diffusé sur la radio publique suédoise, eut révélé qu’il se fournissait en nickel auprès de la société Nornickel, sise à Norilsk, en Sibérie, l’une des villes les plus polluées du monde. Une contradiction pour une entreprise qui souhaite produire la batterie « la plus propre du monde ». « Cela peut paraître naïf de notre part, mais nous avons pu constater que Nornickel effectuait des investissements pour réduire son empreinte carbone », assure Emma Nehrenheim. Elle précise que Northvolt a quitté le marché russe, en raison de l’invasion de l’Ukraine.Anne-Françoise Hivert Skelleftea (Suède), envoyée spéciale
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