Démystifier les mythes de la voiture électrique - encore une fois

L’épouvantail des pièges-à-clic peut continuer d’être agité, l’expression "le VE ne fonctionnera jamais" a encore de beaux jours devant elle. Heureusement, les scientifiques et les ingénieurs continuent de produire de nouvelles études et de nouveaux produits montrant que ces sceptiques ont tort.

La désinformation la plus inquiétante ne vise pas les technophobes ou les platistes, mais les personnes instruites et soucieuses de l'environnement qui pourraient être des candidats logiques à la propriété d’un véhicule électrique (VE). Les guerriers anti-VE veulent convaincre les acheteurs potentiels que les véhicules électriques ne sont « pas aussi verts qu'ils le prétendent », et bon nombre de leurs arguments sont construits autour d’une once de vérité. Une stratégie rhétorique typique est de décrire une préoccupation valable, puis se livrer à la spéculation qui la dépeint non pas comme un problème gérable, mais comme un problème rédhibitoire. Le récit repose souvent sur la pensée statique - l'auteur identifie un inconvénient réel ou potentiel des véhicules électriques actuels, mais suppose que la technologie ne progressera jamais, de sorte que le problème ne sera jamais résolu.

Un bon exemple de ce genre de sophisme est l'argument selon lequel les émissions de CO₂ provenant de la production de batteries annulent l'impact positif des véhicules électriques sur l'environnement. En 2017, une étude de l'Institut Suédois de Recherche Environnementale IVL semblait étayer cette affirmation. Cependant, comme le rapporte Teslarati, IVL a terminé une nouvelle étude, avec des résultats très différents. L'étude de 2017 a estimé que la production de batteries de VE a entraîné des émissions de 150 à 200 kg de CO₂ par kWh de capacité de la batterie. Cependant, l'étude mise à jour, que vous pouvez lire dans son intégralité ou résumée dans un communiqué de presse, a constaté que la quantité d'émissions de carbone provenant de la production de batteries a été réduite à entre 61 et 106 kg de CO₂ par kWh.

« Le fait que les émissions soient plus faibles aujourd'hui est principalement dû au fait que les usines de batteries ont été agrandies et fonctionnent à pleine capacité, ce qui les rend plus efficaces par unité produite », écrit Erik Emilsson, chercheur à l'IVL. « Nous avons également pris en compte la possibilité d'utiliser de l'électricité pratiquement exempte de fossiles à plusieurs stades de production. »

À mesure que la production de batteries augmente et que l'énergie utilisée provient de plus en plus de sources renouvelables, les émissions devraient continuer de diminuer. Comme le note l'IVL, cette dynamique s'applique également à d'autres étapes du cycle de vie des VE. Par exemple, de plus en plus de réseaux publics de recharge s'approvisionnent en électricité à partir de la production solaire et éolienne. Elon Musk a déclaré en octobre 2019 que l'entreprise équipait régulièrement ses Superchargeurs de batteries et de panneaux solaires. "Nous ajoutons des panneaux solaires Tesla à nos stations Supercharger aussi vite que possible," a tweeté Musk. "L'objectif est de fournir 24/7 de l’électricité propre et sans coupure"

Une autre fantaisie un peu plus ésotérique est l'idée que la production de batteries Li-ion nécessite des quantités d'eau insoutenables. Ces arguments manquent de sens des proportions, comme l'a expliqué le Dr Maximilian Fichtner, directeur de l'Institut Helmholtz pour le stockage de l'énergie électrochimique en Allemagne, dans un article récent paru dans le magazine allemand Der Tagesspiegel.

La production de lithium, comme de nombreux procédés industriels, consomme en effet de l'eau. Selon les calculs de M. Fichtner, la production d'une batterie de 64 kWh nécessite environ 3 840 litres d'eau. Waouh, cela semble beaucoup - mais c'est à peu près la même quantité qui serait utilisé pour produire 250 grammes de boeuf, 30 tasses de café, ou la moitié d’un jean. Contrairement à tant d'articles dans la presse grand public, le titre de celui-ci frappe par son ton pro-VE, qui dit que "11 avocats sont plus dommageables pour l'environnement qu'une batterie de VE."

Et bien sûr, ces 11 avocats seront rapidement transformés en guacamole, ramassés et mangés, alors qu'une batterie Tesla de 64 kWh devrait servir pendant environ 10 ans sur la route, après quoi il peut avoir une seconde vie dans une application de stockage stationnaire, et enfin être recyclé.

Cela nous amène à l'une des histoires d'horreur préférées de ceux pour qui "oui, le changement climatique est réel, MAIS" - l'argument que le recyclage des batteries Li-ion est difficile, coûteux ou même catégoriquement impossible. Pour ceux qui suivent les industries VE et/ou de recyclage, ces affirmations sont risibles. Recycling International rapporte que quelque 97 000 tonnes de batteries lithium-ion ont été recyclées en 2018, et que plus d'un GWh est actuellement en service dans des applications de seconde vie.

Certains dans les média grand public continuent d'affirmer que seule une fraction des piles Li-ion sont recyclées, en s'appuyant sur un rapport désuet 2010 par les Amis de la Terre (au moins ils recyclent quelque chose). Les dernières données racontent une toute autre histoire. « Nous savons d'après nos données (basées sur les commentaires de plus de 50 principaux recycleurs de batteries dans le monde) que près de 100 000 tonnes de batteries usagées ont été recyclées l'an dernier », a déclaré Hans Eric Melin, directeur du cabinet de conseil Circular Energy Storage basé à Londres, à Recycling International. « C'est environ 50 % du volume qui a atteint la fin de vie. »

Bien sûr, l'objectif est de construire un système de recyclage en boucle fermée, avec des taux de recyclage près de 100%, et un tel système est en construction en ce moment même. Alors que les opposants insistent sur le fait que « personne n'a pensé à la question du recyclage », ici dans le monde réel, une longue liste d'entreprises et d'instituts de recherche travaillent avec diligence sur une variété d'initiatives de recyclage depuis des années.

Selon une étude réalisée en 2017 par le Battery Council International, les batteries au plomb-acide utilisées dans les véhicules existants ont un taux de recyclage de 99,3 %, ce qui en fait le produit de consommation le plus recyclé aux États-Unis - et cela a été le cas pendant de nombreuses années. Considérant que beaucoup de matériaux trouvés dans les batteries Li-ion sont beaucoup plus précieux que le plomb, pour ne rien dire des progrès de la technologie et la sensibilisation à l'environnement depuis l'apogée de l'acide plomb, il est logique de s'attendre à des taux de recyclage tout aussi élevés pour Les batteries Li-ion (ou toute technologie qui les remplace éventuellement) une fois que les véhicules électriques deviennent un produit grand public.

L'un de ceux qui travaillent sur la question est l'ancien Directeur CTO de Tesla JB Straubel. Comme le rapporte Teslarati, Straubel semble être impliqué dans une nouvelle start-up de recyclage (Redwood). Lors de l'assemblée des actionnaires de Tesla en 2018, il a évoqué les efforts de recyclage de Tesla : « Tesla recyclera absolument, et nous le faisons déjà pour toutes nos cellules, modules et batteries usés. Donc, la discussion sur le fait que ces déchets finissent dans les décharges n'est pas correcte. Nous ne ferions pas cela - ce sont des matériaux précieux. En outre, c'est juste la bonne chose à faire. Nous avons actuellement des sociétés partenaires sur tous les continents où nous avons des voitures en exploitation avec lesquelles nous travaillons pour le faire aujourd'hui. De plus, nous développons davantage de processus à l'interne, et nous faisons de la R&D sur la façon dont nous pouvons améliorer ce processus de recyclage afin de récupérer davantage de matériaux actifs. En fin de compte, ce que nous voulons, c'est une boucle fermée dans les Gigafactories qui réutilise les mêmes matériaux recyclés. »

Parfois, même un article qui n'a rien de négatif à dire sur les véhicules électriques peut résonner comme un avertissement anti-VE avec un titre polémique (conflit = clics). Un article récent paru dans Euractiv est paru sous ce titre: « Risques à venir : les voitures électriques font face à des obstacles au recyclage des batteries en Europe ». Waouh, on dirait que le recyclage des batteries peut être plus difficile que nous le pensions, non? En fait, l'article n'affirme rien de ce genre - il traite du fait que, parce que les chaînes d'approvisionnement en batteries s'étendent au-delà des frontières nationales, les réglementations de l'UE doivent être mises à jour pour permettre le transport de matériaux recyclés dans toute l'Europe avec un minimum de paperasse.

Un autre exemple de titre putaclic est un article récent dans The New Republic, intitulé « Le grand problème du lithium dans le changement climatique ». Des bloggers anti-VE ont ardemment partagé des liens vers l'article, le citant comme preuve que l'électromobilité est vouée à l'échec par une pénurie imminente de lithium. Encore une fois, l'article lui-même ne fait pas une telle allégation. Son sujet principal est l'extraction du lithium en Bolivie, et le rôle discutable des sociétés occidentales, qui ont suivi leur politique habituelle de maximiser les profits tout en ignorant les préoccupations environnementales et économiques des habitants. Certes, il s'agit d'une injustice qu'il faut mettre en lumière, mais ce n'est guère une justification pour abandonner l'électrification des véhicules et continuer à extraire des combustibles fossiles.

Enchaînement facile dans une discussion de l'une des plus stupides préoccupations pseudo-scientifiques "" sur les véhicules électriques - l'idée que le lithium deviendra "le nouveau pétrole." Pour être juste, l'absurdité de ce récit peut ne pas être évident pour le consommateur moyen, mais ceux qui ont une compréhension de base des batteries comprennent que le lithium n'est pas un carburant - contrairement au pétrole, il n'est pas consommé ou brûlé afin de libérer de l'énergie. Une fois qu'une quantité de lithium est incorporée dans une batterie, c'est là qu'elle reste, tout comme l'aluminium, l'acier et d'autres matières premières qui composent un véhicule.

En outre, le lithium est l'un des éléments les plus abondants dans la croûte terrestre, il n'est pas particulièrement coûteux à extraire, et il est facilement recyclable. Il est vrai que la demande pour le métal léger est à la hausse, et que la majeure partie de l'offre actuelle provient d'un nombre limité d'emplacements. Mais encore une fois, c'est un problème gérable - Tesla et d'autres entreprises tournées vers l'avenir travaillent activement pour obtenir des approvisionnements futurs de la substance blanche. L'UE travaille activement au développement d'une industrie européenne des batteries et (comme l'a rapporté le Financial Times) a identifié des sites d'extraction de lithium potentiels dans 10 pays de l'UE qui pourraient fournir jusqu'à 30 % des besoins mondiaux en lithium d'ici 2030.

Le hic est que les batteries lithium-ion n'utilisent réellement pas beaucoup de lithium. Dans un discours prononcé en 2016 qui a démystifié avec éloquence le scénario du « nouveau pétrole », Elon Musk a estimé qu'une cellule lithium-ion contient environ 2 % de lithium. D'autres sources sont d'accord. La prochaine fois que quelqu'un vous parle d'une pénurie de lithium, dirigez-les vers ce graphique (voir ci-dessous) de The Electrochemical Society, qui fait partie d'un article détaillé sur le recyclage des batteries. Selon les auteurs, le lithium représente environ 1% d'un système de batterie VE typique.

Composition des batteries d'après The Electrochemical Society

Nous sommes beaucoup plus susceptibles de faire face à des pénuries de cuivre et/ou de nickel qu'à une pénurie de lithium (et, comme le soulignent invariablement les acteurs des secteurs des métaux et des minéraux, les « pénuries » que certaines entreprises mettent en garde sont des « opportunités » pour d'autres).

La composante la plus controversée des batteries EV est le cobalt, dont la plupart provient du Congo, où le travail des enfants est courant. C'est pourquoi Tesla, BMW et d'autres fabricants de véhicules électriques font des démarches pour obtenir du cobalt à partir d'endroits plus salubres, et pour réduire ou éliminer son utilisation. Selon le Dr Maximilian Fichtner, dont l'article dans Der Tagesspiegel est cité ci-dessus, les batteries utilisées dans le prochain ID.3 de Volkswagen contiennent environ 12-14% de cobalt. La Tesla Model 3 ne contient qu'environ 2,9% de cobalt depuis 2018. M. Fichtner prévoit que les batteries sans cobalt pourraient arriver sur le marché d'ici 2025.

Pas trop tôt! Selon The Electrochemical Society, les ressources mondiales en cobalt seront probablement insuffisantes en seulement 60 ans!

En ce qui concerne le lithium, M. Fichtner souligne que le métal blanc clair est déjà utilisé en grande quantité dans de nombreux procédés industriels et chimiques, et en plus petites quantités dans les ordinateurs et les appareils mobiles. "Je suis toujours surpris que le public ne parle jamais de lithium dans les ordinateurs portables ou les téléphones mobiles - mais tout à coup c'est un problème avec la voiture électrique."

Le commentaire du bon Dr Fichtner pourrait s'appliquer à la plupart des objections aux véhicules électriques - les combustibles fossiles et les biens de consommation populaires peuvent avoir des empreintes environnementales similaires ou bien pires, mais ceux-ci ne sont pas considérés comme un problème. Tout ce que nous faisons affecte le monde qui nous entoure, et à moins que la race humaine abandonne un jour sa religion quasi universelle du matérialisme, tout ce que nous pouvons espérer est de réduire les dommages à un niveau tenable. La grande majorité de la recherche scientifique (sans parler de l'expérience personnelle et du bon sens) indique que l'électromobilité, couplée aux énergies renouvelables, sera beaucoup moins dommageable pour l'environnement que les systèmes de transport et d'énergie à base de combustibles fossiles d'aujourd'hui.

Traduit d’un article de Charles Morris