La valeur circulaire des batteries doit et peut être augmentée

L'accent est de plus en plus mis sur la durabilité et la réutilisation

Début 2026, le Conseil néerlandais de la recherche (NWO) et le Fonds national de croissance Battery Competence Cluster NL ont octroyé conjointement une subvention de 14,5 millions d’euros à trois projets dans le cadre du programme 'Développement technologique pour des batteries circulaires'. Cet investissement permet aux chercheurs et aux entreprises de développer des technologies innovantes qui rendent les batteries plus durables, plus facilement réutilisables et plus simples à recycler : une étape importante, voire décisive, vers une chaîne de production circulaire des batteries et une transition énergétique réussie.

Wouter Oude Groothuis - 19 août 2026

L’un des principaux défis de la transition énergétique consiste à mettre au point des moyens efficaces de stockage de l’énergie. Les batteries sont très prometteuses à cet égard: ce sont des systèmes de stockage intelligents et flexibles pour l’énergie renouvelable, à condition qu’elles soient suffisamment sûres, flexibles, efficaces et – ce qui n’est pas le moins important – économiquement viables.

Cycle de vie complet

La durabilité des batteries ne concerne pas seulement la manière dont elles sont utilisées, mais l’ensemble de leur cycle de vie: de l’extraction des matières premières et de la production des cellules de batterie jusqu’à leur (ré)utilisation et leur traitement final en fin de vie.

Les systèmes de batteries à grande échelle sont notamment nécessaires pour éviter la congestion du réseau et réduire les émissions de CO_₂. Les technologies de batteries durables et les processus de recyclage jouent également un rôle important dans la lutte contre les impacts environnementaux négatifs, notamment en réduisant la dépendance vis-à-vis des matières premières.

À cet égard, elles doivent respecter les principes de l’économie circulaire. L’objectif est triple: utilisation optimale des matières premières, réduction au minimum de la quantité de déchets et limitation des dommages environnementaux.

Valeur circulaire

La valeur circulaire d’une batterie dépend de sa durée de vie, de sa recyclabilité et de la réutilisation des matériaux.Peu à peu, l’accent est mis sur l’allongement de la durée de vie et la préservation maximale des matériaux. 

• La conception permet le démontage, ce qui facilite le remplacement des composants et leur séparation en fin de vie à des fins de recyclage.
• L’impact environnemental est limité dès le départ, par exemple grâce à l’utilisation de matériaux recyclés et de matières premières moins nocives.
• Des capteurs intelligents et un suivi numérique permettent de surveiller les performances au fil du temps, ce qui favorise une réutilisation optimale.
• Après utilisation, les batteries sont contrôlées et, dans la mesure du possible, réutilisées dans un autre contexte ; c’est le cas, par exemple, des batteries automobiles qui peuvent encore stocker de l’énergie dans des systèmes de stockage d’énergie.
• Les matériaux précieux sont récupérés et réutilisés pour la fabrication de nouvelles batteries (gestion des matières premières).

Stockage à grande échelle par batteries
Ce type de stockage peut contribuer de manière significative à réduire la congestion du réseau, en permettant de mieux équilibrer l’offre et la demande d’électricité. Lorsqu’il y a un excédent d’électricité produite à partir de sources renouvelables, par exemple l’énergie solaire ou éolienne, cette énergie peut être stockée temporairement dans des batteries. Lorsque la demande en électricité augmente ou que la production à partir de sources renouvelables diminue, l’énergie stockée peut être réinjectée dans le réseau électrique. Cela rend le réseau électrique plus stable et plus flexible. De plus, le stockage par batterie permet une meilleure intégration des sources d'énergie renouvelables, réduit la dépendance vis-à-vis des énergies fossiles et contribue à la réduction des émissions totales de CO₂.

Recherche

Afin de pouvoir (continuer à) répondre aux exigences futures en matière de sécurité, de coûts et de capacité de stockage d’énergie, une recherche systématique et approfondie est nécessaire. À cet égard, une distinction est faite entre les concepts de batteries alternatifs et l’amélioration de la durabilité des concepts existants.

Concepts alternatifs de batteries

L'accent est mis ici sur les technologies innovantes qui renforcent la sécurité, augmentent la densité énergétique et réduisent les coûts. Les technologies suivantes sont particulièrement prometteuses à cet égard:

Les batteries à flux

Les batteries à flux stockent l’énergie dans des électrolytes liquides, ce qui permet d’augmenter la capacité et la puissance de manière indépendante. Elles conviennent au stockage d’énergie stationnaire à long terme, mais présentent pour l’instant une faible densité énergétique et des coûts d’investissement relativement élevés.

Batteries à sel fondu

On peut citer notamment les batteries sodium-soufre (NaS), qui utilisent des températures élevées pour maintenir les électrolytes à l’état liquide. Elles offrent une densité énergétique élevée, une longue durée de vie et des cycles rapides. La gestion thermique reste toutefois complexe.

Technologies de batteries à base de sodium

Cette catégorie comprend notamment la batterie au sodium-ion, qui nécessite des anodes et des cathodes non seulement performantes, mais aussi respectueuses de l’environnement et exemptes d’éléments critiques. C’est pourquoi il est intéressant de développer cette technologie en Europe.

Batteries à l’état solide

Celles-ci ne contiennent pas d’électrolyte liquide et présentent donc moins de risques d’incendie et sont plus sûres à l’usage. Leur densité énergétique relativement élevée est contrebalancée par leur coût relativement élevé, dû à la complexité du processus de fabrication.

Rendre les concepts existants plus durables

Bien que les nouveaux concepts de batteries soient, comme indiqué, prometteurs, il est également important de veiller à améliorer la durabilité des technologies de batteries existantes. Notamment dans le cadre de la gestion des matières premières et de l’environnement.

Batteries lithium-ion contenant moins de métaux critiques

Dans la technologie lithium-ion classique, on utilise de plus en plus souvent des matériaux de cathode contenant moins de cobalt, voire pas du tout, tels que le LFP et les variantes à haute teneur en nickel. Cela permet de réduire les coûts sans perte de performance notable, mais peut se faire au détriment de la densité énergétique ou de certaines propriétés des matériaux, telles que la stabilité structurelle ou la conductivité électrique.

Applications de 'seconde vie' pour les batteries

Les batteries usagées, provenant par exemple de véhicules électriques, sont réutilisées pour des applications moins exigeantes, comme le stockage d’énergie stationnaire. Cela permet non seulement de prolonger considérablement leur durée de vie, mais aussi de réduire l’impact environnemental global par batterie. Cette approche nécessite toutefois de bons systèmes de diagnostic et de gestion pour garantir la sécurité et les performances.

Technologies de recyclage avancées

De nouvelles méthodes de recyclage, telles que l’hydrométallurgie et le recyclage direct, permettent de récupérer plus efficacement des matériaux précieux comme le lithium, le nickel et le cobalt. Cela permet d’économiser des matières premières et de réduire l’empreinte carbone des batteries. Les défis résident notamment dans des aspects tels que l’évolutivité, les coûts et la séparation efficace des matériaux.

Trois projets de recherche

Dans le cadre de la recherche de concepts de batteries alternatifs et durables, le Conseil néerlandais de la recherche (NWO) et le Programme national du Fonds de croissance 'Battery Competence Cluster NL' ont lancé en avril 2025, sous le titre 'Développement technologique pour des batteries circulaires', ont lancé un appel à propositions. Début 2026, un montant total de 14,5 millions d’euros a été attribué à trois projets.

ADAPT-BATT

Ce projet relève de la catégorie 'Durabilisation/amélioration des concepts existants'. Il vise à utiliser la chimie LFP – le terme LFP désigne la composition LiFePO₄ comme matériau cathodique – et des techniques électrochimiques pour la récupération sélective de métaux purs à partir de déchets de batteries mixtes. 

NANEXBAT

Ce projet relève de la catégorie 'Concepts alternatifs de batteries'. L’accent est mis ici sur l’interaction entre les matériaux et les processus au sein d’une batterie en fonctionnement. Des analyses de durabilité sont également menées afin de prédire et d’optimiser les performances et la durée de vie dans des conditions réalistes. 

REDOX BLEND

Ce projet relève également de la catégorie 'Concepts alternatifs de batteries'. L’objectif est de développer des batteries à flux permettant de stocker de l’énergie durable de manière fiable − et abordable − pendant plusieurs jours. Cela donne non seulement un élan à la transition énergétique, mais aussi au secteur néerlandais des batteries. 

Synergie

Bien que les trois axes de recherche soient indépendants, leurs responsables sont en contact permanent les uns avec les autres. Outre l’Université technique de Delft (TUD), l’Université de Twente (UT), l’Université d’Utrecht (UU), l’Université technique d’Eindhoven (TU/e) et l’Université de Groningue (RuG), des instituts de recherche tels que TNO et DIFFER participent également à ces travaux.

Ainsi, la TUD et l’UT développent conjointement des simulations pilotées par l’IA afin de prédire de nouveaux matériaux et composés. Les équipes universitaires travaillent également sur des matériaux d’anode, d’électrolyte et de cathode qui sont comparés et combinés dans des cellules prototypes.

Plus tard dans le projet, il est prévu d’organiser conjointement des activités de développement professionnel destinées aux chercheurs (doctorants et post-doctorants), afin de stimuler la mise en réseau dans le domaine de la technologie des batteries et de tirer parti des recherches de chacun.

Plus tard dans l’année, la revue NPT Procestechnologie consacrera un article distinct à chacun des trois projets de recherche mentionnés.