Téléphones portables, ordinateurs, écrans LCD : ces objets du quotidien constituent un réservoir de métaux critiques appelés TCE (« technology-critical elements » ou « éléments technologiques critiques »). L’accumulation de ces objets en fin de vie forme la « mine urbaine », une sorte de gisement « hors sol » – car ces déchets sont majoritairement recyclables. Récupérer les métaux qu’ils contiennent devient donc un enjeu stratégique pour la filière du recyclage.
LE DÉFI : IDENTIFIER ET MESURER LES TCE
Eramet Ideas participe au projet européen MetroCycleEU (2021-2024), dont l’objectif est de développer un système de mesure des « éléments technologiques critiques » (« technology-critical elements » ou « TCE »), qui comprennent notamment les métaux dits « technologiques » tels que le lithium. Un ordinateur par exemple contient environ soixante éléments différents. Mélangés, dispersés, avec leur propre chimie, ces métaux sont donc à la fois difficiles à extraire et à exploiter. L’un des défis majeurs de MetroCycleEU consiste à séparer les TCE des autres composants tels que le plastique.
Eramet Ideas intervient spécifiquement sur les batteries lithium-ion de véhicules électriques, avec pour mission d’identifier les TCE à recycler parmi l’ensemble des flux de composants. Pour cela, le centre d’innovation se charge de préparer des échantillons représentatifs parmi ces déchets, en les broyant pour obtenir une poudre fine qui est ensuite mise en solution pour être analysée. Eramet Ideas est également responsable de la communication scientifique autour du projet.
MetroCycleEU s’inscrit dans le programme européen EMPIR (European Metrology Program for Innovation and Research), qui coordonne des projets de recherche pour le développement de systèmes d'unités de mesure. Ce programme se concentre particulièrement sur l’innovation à destination de l’industrie, de l’énergie, de l’environnement ou encore de la santé.
LES OBJECTIFS DU PROJET METROCYCLEEU
Le projet MetroCycleEU comporte quatre objectifs principaux auxquels Eramet Ideas contribue :
- Développer des méthodes pour mesurer les TCE dans les LED, circuits imprimés et batteries Li-ion : Eramet Ideas est chargé de fournir des batteries broyées suffisamment finement (<200 µm) pour permettre aux autres partenaires de développer des méthodes de préparation et d’analyse.
- Produire des matériaux de référence certifiés (« Certified Reference Materials » ou « CRM ») : les batteries Li-ion sont en effet composées d’éléments très hétérogènes, les rendant particulièrement difficiles à broyer et échantillonner jusqu’à cette taille. Ainsi, de nouvelles techniques ou stratégies devront être développées pour surmonter cet obstacle. C’est la mission du département Analyse d’Eramet Ideas, qui possède une expérience en R&D liée aux minerais et aux batteries Li-ion acquise dans le cadre d’autres projets du groupe Eramet.
- Participer à l’analyse de ces CRM au sein de circuits interlaboratoires, pour valider ces méthodes avec les CRM produits, en collaboration avec les industriels.
- Transférer des connaissances et des compétences avec la création de guides sur l’échantillonnage et l’analyse des TCE dans ces produits, ou en présentant ce projet à travers des conférences, ateliers et publications.
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