De quoi seront faites nos piles de demain ?

Depuis plusieurs années maintenant, nous découvrons de plus en plus de nouvelles technologies concernant les piles et les batteries sans métaux lourds et donc avec un impact moindre sur la planète. Seulement à ce jour, très peu de ces idées ont réellement fleuries.

 

Selon la définition donnée par l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la maîtrise de l’Energie), “est considérée comme piles et accumulateurs (P&A), toute source d’énergie électrique obtenue par transformation directe d’énergie chimique, constituée d’un ou plusieurs éléments primaires (non rechargeables), ou d’un ou plusieurs éléments secondaires (rechargeables)”. Une pile est constituée de deux électrodes, l’anode et la cathode qui baignent dans l’électrolyte. L’anode est constituée de matériaux choisis pour leur aptitude à libérer des électrons. En générale ce sont des métaux (plomb, fer, zinc, cadmium, calcium, aluminium, magnésium, lithium), et on les retrouve dans les piles courantes jetables. Il existe communément deux grandes familles de piles, saline, et alcaline : dans une pile saline, l’électrolyte est un composé salin (chlorure d’ammonium, de zinc…) tandis que dans une pile alcaline, l’électrolyte est une solution basique contenant un métal alcalin (lithium, sodium, potassium…). La fabrication de ces piles jetables est très énergivore et elles sont souvent rejetées sans précaution dans nos poubelles ou, pire, dans la nature. Or ces piles – non biodégradables – peuvent libérer dans l’environnement de nombreux composés dangereux. Certains métaux lourds qui les constituent, persistants dans le temps, sont très toxiques pour l’environnement, mais aussi pour notre santé.

A coté des piles jetables, on trouve sur le marché des piles rechargeables (dites piles secondaires). Il existe 3 types de piles rechargeables qui ont un impact environnemental différent (de la plus polluante à la plus écologique) :
Les piles au nickel-cadmium (NiCd) conviennent pour la plupart des usages domestiques. Le cadmium se trouve être très polluant et présente un effet mémoire important (phénomène affectant les performances si les piles ne sont pas complètement déchargées avant d’être rechargées).
Les piles nickel-métal hydrure (NiMH) ont une puissance énergétique qui dépasse de 20 à 30% celle des NiCd. Le cadmium y a été remplacé par de l’hydrogène. Elles se déchargent aussi moins vite et sont sans effet mémoire.
Les piles Li-Ion, ou Lithium ou encore Lithium-ions sont encore peu diffusées, du moins sous forme de pile rechargeable, elles n’ont pas d’effet mémoire non plus, et ont bien moins tendance à se décharger même lorsqu’elles ne sont pas utilisées. De plus, elles seraient bien moins nocives pour l’environnement en fin de vie.
En principe, les piles rechargeables peuvent remplacer les piles alcalines classiques et conviennent parfaitement aux appareils très énergivores avec un usage de faible puissance et de longue durée (ex. baladeur, jouet téléguidé). Cependant, la plupart se décharge au fil du temps, même non utilisée. Les piles rechargeables ne s’adaptent donc pas aux équipements utilisés de façon occasionnelle comme les horloges ou télécommandes.

Actuellement sur le marché français, aucune pile n’est biodégradable. Elles ne doivent donc pas être jetées dans une poubelle ordinaire, mais amenées à un point de collecte (déchetteries, points de ventes…) pour être recyclées. Selon un rapport de l’ADEME,  le tonnage de déchets de piles et accumulateurs usagés collectés en France en 2012 représente 23 fois le poids de la Tour Eiffel, en parallèle d’une mise sur le marché de 1 258 millions de piles et accumulateurs portables en 2012 (+ 2,1 % par rapport à 2011) pour un total de 33 353 tonnes, soit 19 piles et accumulateurs par habitant. 19 piles par habitants ! C’est un chiffre qui est tout de même loin d’être négligeable et il en est de même par conséquent pour la quantité de polluants à traiter lorsque les piles sont en fin de vie. Il s’agit donc de trouver une solution technologique permettant de ne plus employer ces types de métaux lourds, difficile à traiter et qui peuvent avoir un impact notable sur notre environnement. Depuis plusieurs années maintenant, nous découvrons de plus en plus de nouvelles technologies concernant les piles et les batteries sans métaux lourds et donc avec un impact moindre sur la planète. Seulement à ce jour, très peu de ces idées ont réellement fleuries.

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