L'alliance SCARCE (voir ci-dessous), consacrée à la R&D sur le recyclage des produits de l'électronique, des batteries et des cellules solaires, est en cours de déploiement au laboratoire commun CEA-NTU à Singapour. Certaines études se poursuivent également à Marcoule, à l'Institut de chimie séparative (ICSM) et à l'Institut des sciences et technologies pour une économie circulaire des énergies bas carbone (ISEC) de la Direction des énergies et, ainsi qu'à Saclay – notamment au CEA-Iramis, avec le lancement à cette rentrée de deux thèses, l'une sur le recyclage de circuits imprimés et l'autre sur l'extraction liquide-liquide de métaux en milieu supercritique.
Une première publication 2020 concerne un procédé d'élimination de retardateurs de flamme bromés (RFB) de polymères (mousses, plastiques, etc.) – car les RFB sont reconnus comme perturbateurs endocriniens – par extraction dans le CO2 supercritique. Les chercheurs ont en particulier documenté la solubilité de cinq RFB (3 classiques et 2 nouveaux) dans ce solvant et la cinétique de l'extraction pour des systèmes binaires et ternaires (en présence d'une matrice polymère), pour trois polymères usuels. Ils montrent que des conditions opératoires bien choisies permettent d'envisager un processus industriel viable.
Pour en savoir plus.
Une 2nde publication vise à substituer au peroxyde d'hydrogène (H2O2), hautement oxydant et toxique pour de nombreux organismes vivants, de la poudre de pelures d'oranges afin d'extraire les métaux recyclables des batteries au lithium usagées. Cette poudre riche en cellulose et en antioxydants possède en effet le potentiel réducteur recherché. Après avoir optimisé les paramètres de l'extraction, les chimistes ont obtenu des efficacités de lixiviation de 80 à 99 % du nickel, du manganèse, du cobalt et du lithium. Ils montrent que la cytotoxicité des sous-produits est négligeable et qu'il est possible de les réutiliser pour fabriquer des piles boutons au LiCoO2 (LCO) compétitives.
Pour en savoir plus.
Une 3e publication décrit une méthode pour recycler des bouteilles en plastique et des batteries au lithium en un seul processus. Une fois dépolymérisé, le poly(téréphtalate d'éthylène) ou PET fournit une source de ligands organiques tandis que les batteries fournissent des métaux. Il en résulte un matériau extrêmement poreux, analogue au « MIL-53 » (metal-organic framework), à fort potentiel applicatif (captage de CO2, catalyse, médicaments ciblés, etc.).
Pour en savoir plus.