Jusqu'à présent, vous connaissiez certains aliments élaborés grâce à l'activité bactérienne, mais des chercheurs de l'Université d'Édimbourg attribuent de nouvelles fonctions à ces micro-organismes. En effet, des recherches récentes ont permis de découvrir que des bactéries génétiquement modifiées pouvaient récupérer des minéraux contenus dans les batteries usagées de véhicules électriques . Ces recherches sont menées en partenariat avec l'Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) et l'initiative ReLiB (Reuse and Recycling of Lithium-Ion Batteries) de l'Université de Birmingham. Ensemble, ils ambitionnent de généraliser cette technologie afin de réduire considérablement les déchets générés par la mise au rebut des batteries lithium-ion.
Des experts en biotechnologie durable, sous la direction de la professeure Louise Horsfall de l'Université d'Édimbourg, explorent un concept fascinant. Leur objectif : développer un procédé de recyclage biosourcé utilisant des bactéries pour extraire des composés métalliques essentiels des batteries lithium-ion . La récupération et le raffinage de ces précieux éléments, tels que le cobalt, le manganèse, le nickel et le lithium, ouvrent la voie à une perspective prometteuse : la mise en place, au Royaume-Uni, d'une filière d'approvisionnement novatrice pour les batteries rechargeables de véhicules.
Pour atteindre une capacité industrielle , le Centre d'innovation en biotechnologie industrielle (IBioIC) apporte son soutien au projet. Afin d'optimiser le procédé dans un bioréacteur de plus grande taille, l'IBioIC utilise les installations de son centre FlexBio à Édimbourg. Par ailleurs, la plateforme de génomique de l'Université d'Édimbourg a été mise à contribution pour sélectionner et modifier avec précision les bactéries , garantissant ainsi leur efficacité à plus grande échelle.
Financée par la Faraday Institution, l' initiative ReLiB (Réutilisation et recyclage des batteries lithium-ion) est pilotée par l'Université de Birmingham. Elle s'inscrit dans un effort plus vaste visant à faire progresser les sciences du stockage électrochimique de l'énergie, le développement des compétences, l'analyse de marché et la commercialisation précoce au Royaume-Uni. Les dernières recherches menées contribuent de manière significative à cet effort.
Le professeur Horsfall, titulaire de la chaire de biotechnologie durable à l'Université d'Édimbourg, a déclaré : « On parle souvent d'initiatives visant à réduire le coût des batteries des véhicules électriques et à améliorer leurs performances, mais à mesure que le marché des transports écologiques se développe, nous devons également nous interroger sur le devenir de cette technologie une fois qu'elle n'est plus utilisable. »
« Ce projet vise à utiliser une biotechnologie durable de pointe pour trouver des moyens de relever ce défi et, par la même occasion, d'extraire certains des métaux les plus précieux qui peuvent être réinjectés dans le secteur dès les premières étapes de la production de véhicules », a ajouté le professeur Horsfall.
Le professeur a poursuivi : « Le travail de l'Edinburgh Genome Foundry pour sélectionner les bactéries les plus performantes, combiné à l'expertise en matière de mise à l'échelle à laquelle nous avons pu accéder via IBioIC, signifie que nous nous dirigeons dans une direction positive vers la transformation de l'idée de recherche en une réalité industrielle. »
Processus
Pour recréer un processus biologique naturel , des bactéries sont introduites dans le lixiviat de batterie par fermentation. Le lixiviat de batterie est le liquide résiduel après les premières étapes de traitement. Cette technique permet aux bactéries de générer des nanoparticules métalliques, formant un sédiment facilement séparable et filtrable du liquide restant. L'équipe effectue actuellement des tests sur un matériau extrait d'une batterie usagée de Nissan Leaf.
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Le besoin de l'heure
Face à la diminution des réserves et des ressources en métaux utilisés dans les batteries, une quantité importante de minéraux bruts se retrouve désormais à l'intérieur des batteries existantes . Actuellement, la majorité des métaux utilisés dans les batteries de véhicules électriques sont importés. Cependant, maintenant qu'il est établi que des bactéries génétiquement modifiées peuvent récupérer des minéraux contenus dans les batteries usagées de véhicules électriques, et donc développer des méthodes de recyclage alternatives , il est possible de créer une filière d'approvisionnement en matériaux plus durable au Royaume-Uni.
Au cours du premier semestre 2023, les véhicules électriques ont représenté une part importante du marché des voitures neuves, soit 16.9 %, selon l'Association des constructeurs européens d'automobiles (ACEA) . Ce résultat place le Royaume-Uni parmi les pays européens les plus performants en matière de ventes de véhicules électriques.
Alors que le marché continue de se développer, il devient crucial d’introduire des initiatives qui peuvent alléger les pressions croissantes sur la chaîne d’approvisionnement et gérer efficacement l’élimination appropriée des batteries usagées lorsqu’elles atteignent la fin de leur durée de vie.
La directrice des relations avec les entreprises chez IBioIC, le Dr Liz Fletcher , a déclaré : « Ce projet est un excellent exemple de la façon dont la biotechnologie peut être utilisée pour rendre les produits et services du quotidien, comme les voitures et les transports, plus durables. »
« Personne ne souhaite voir les batteries lithium-ion finir dans les décharges. Il est donc important d'explorer différentes façons de les réutiliser et de les recycler. La méthode développée ici présente un double avantage : en plus d'être une solution sans produits pétrochimiques pour le traitement des déchets, elle pourrait également contribuer à rétablir la chaîne d'approvisionnement en métaux rares et à relancer la fabrication des futures batteries », a ajouté le Dr Fletcher.
