The Powerful Possibilities of Recycling the World's Batteries | Emma Nehrenheim | TED

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2023-11-03 ・ TED


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The Powerful Possibilities of Recycling the World's Batteries | Emma Nehrenheim | TED

49,737 views ・ 2023-11-03

TED


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Guillaume Rouy Relecteur:
00:08
So the world is going electric.
0
8547
2502
Le monde s’électrifie.
00:12
And batteries will do for electrification what the refrigerator did for food,
1
12884
6215
La batterie sera à l’électrification ce que le frigo a été pour la nourriture,
00:19
because batteries will allow us to move clean energy
2
19140
2962
car les batteries permettront de déplacer de l’énergie propre
00:22
through time and through space.
3
22143
2878
à travers le temps et l’espace.
00:25
And we don't have a problem with the availability of energy
4
25856
3336
Nous n’avons pas de problème de disponibilité de l’énergie
00:29
on this planet.
5
29234
1335
sur notre planète.
00:30
We have a problem with getting this energy to where we need it,
6
30610
4630
Nous avons des difficultés à mener cette énergie là où on en a besoin,
00:35
and when we need it.
7
35240
1627
et quand on en a besoin.
00:37
But if we approach battery manufacturing the wrong way,
8
37450
3254
Mais se lancer dans la production de batteries de la mauvaise manière
00:40
we will end up repeating mistakes from the past,
9
40704
3420
conduira à répéter nos erreurs du passé,
00:44
mistakes that are at the heart of the climate environmental crisis
10
44124
4880
celles qui sont au cœur de la crise environnementale et climatique
00:49
that we see today.
11
49004
1543
que nous vivons aujourd’hui.
00:51
And that's what I'm here to explain.
12
51256
2419
C’est ce que je viens vous expliquer.
00:54
It's all about the way we are using the Earth's resources.
13
54009
4504
Je vais parler de notre manière d’utiliser les ressources de la Terre.
00:58
So historically, and today,
14
58930
2252
Historiquement, et encore de nos jours,
01:01
we have been mining oil from the Earth's crust
15
61224
4755
nous avons extrait du pétrole de la croûte terrestre
01:06
with little concern for the long-term effect.
16
66021
3211
sans nous préoccuper des effets de long-terme.
01:09
And this example of how we’ve been approaching the fossil fuel industry
17
69774
4839
Et l’exemple de notre développement de l’industrie des combustibles fossiles
01:14
and how we've been dependent on it,
18
74654
2378
au point d’en devenir dépendants,
01:17
how we have been extracting oil where it's economically possible,
19
77032
5171
notre manière d’extraire le pétrole là où c’est économiquement possible,
01:22
refined it, burned it, and it ends up in the atmosphere --
20
82245
3712
de le raffiner, de le brûler et de l’évacuer dans l’atmosphère,
01:25
that's the perfect illustration
21
85999
2836
est l’illustration parfaite
01:28
of the fundamental, simple and linear model
22
88877
3253
du modèle fondamental, simple et linéaire
01:32
that we are working with:
23
92130
1418
que nous employons :
01:33
extract, use and discard.
24
93548
2378
extraire, utiliser, jeter.
01:36
When I was a professor in environmental engineering,
25
96801
2628
Quand je donnais des cours d’ingénierie environnementale,
01:39
I used to teach my students that mistakes are OK,
26
99429
2961
j’apprenais à mes élèves qu’on pouvait se tromper,
01:42
as long as you learn from your mistakes,
27
102432
2085
à condition d’apprendre de ses erreurs,
01:44
and as long as you take action.
28
104559
2044
à condition de passer à l’action.
01:47
So now, when we are evolving,
29
107395
2795
Alors maintenant, quand nous évoluons,
01:50
when we are changing,
30
110231
1961
quand nous changeons,
01:52
when we are building things from scratch,
31
112233
2920
quand on repart de zéro,
01:55
we should think twice, and we should do it right this time.
32
115195
5088
nous devrions bien y réfléchir et nous y prendre correctement cette fois.
02:00
And what does this mean for batteries?
33
120825
2586
Que cela signifie-t-il pour les batteries ?
02:03
There are two things we need to know about batteries.
34
123453
2544
Il y a deux choses à savoir sur les batteries.
02:05
One is they require enormous amounts of energy to produce,
35
125997
4505
L’une est qu’elles demandent d’énormes quantités d’énergie à produire,
02:10
and the second is that they are made from minerals,
36
130543
2628
et l’autre est qu’elles sont constituées de minéraux
02:13
minerals that require global mining, refining and processing,
37
133213
4379
des minéraux qui doivent être minés, raffinés et transformés,
02:17
and long and complex supply chains.
38
137592
2336
au sein de chaînes logistiques longues et complexes.
02:20
So if we start with energy,
39
140929
2794
Commençons par l’énergie.
02:23
a battery factory is a very large and complex operation.
40
143765
3962
La production de batteries est une opération longue et complexe.
02:27
It requires large amounts of heat and electricity to produce.
41
147769
4963
Elle requiert une grande quantité de chaleur et d’électricité.
02:33
It starts with a chemical plant;
42
153441
2253
Cela commence par des procédés chimiques,
02:35
then follow long coating machines.
43
155735
3712
suivis par des machines de revêtement.
02:39
After that, we have cell assembly,
44
159447
2711
Ensuite, les cellules sont assemblées
02:42
which is fine electronics equipment that require clean and dry rooms.
45
162158
4588
par des machines électroniques de pointe dans des salles propres et sèches.
02:47
Now at the end of this process,
46
167956
1960
A la fin de ce processus,
02:49
each and every battery cell
47
169916
2211
chaque cellule de batterie
02:52
needs to be charged and discharged in certain patterns
48
172127
3461
doit être chargée et déchargée selon des motifs spécifiques
02:55
to gain its properties.
49
175630
1710
pour gagner ses propriétés.
02:57
And if we put this kind of factory under a fossil fuel grid,
50
177382
4129
Si on mettait cette usine sur un réseau électrique fossile,
03:01
we will end up with a carbon footprint,
51
181553
2669
on s’en sortirait avec une empreinte carbone,
03:04
which is the benchmark today,
52
184264
2210
si l’on prend la moyenne actuelle,
03:06
which is around 100 kilograms of carbon dioxide
53
186516
3795
d’environ 100 kg de dioxyde de carbone par kilowatt-heure de batterie produite.
03:10
per kilowatt-hour of produced battery.
54
190353
2086
03:12
And how much is that?
55
192897
1794
Qu’est-ce que cela représente ?
03:14
If we take it at scale,
56
194691
2669
Si on passe à l’échelle,
03:17
20, 30 years ... of battery manufacturing
57
197402
6840
produire pendant 20 à 30 ans
03:24
will give the total footprint of about half the size of Germany's.
58
204284
4921
émettrait la moitié de l’empreinte de l’Allemagne.
03:30
Now that would be a big mistake.
59
210290
2961
Ce serait une grosse erreur.
03:34
Luckily, you can slash that footprint by some 67 percent --
60
214335
4004
Par chance, il est possible de baisser cette empreinte de 67 %
03:38
that's two-thirds --
61
218381
1919
- c’est à dire de deux tiers -
03:40
if you put the same operation on the renewable energy grid,
62
220341
3921
en installant la même usine sur un réseau électrique renouvelable,
03:44
which we do, in northern Sweden.
63
224304
2043
ce que nous avons dans le nord de la Suède.
03:48
That, on the other hand, leaves us with the remaining footprint,
64
228141
4463
Cela nous laisse alors avec le reste de l’empreinte,
03:52
the last third,
65
232604
1751
le dernier tiers,
03:54
coming entirely from everything that is outside the factory,
66
234397
6423
provenant intégralement de tout ce qui est hors de l’usine,
04:00
and the lion's part from the supply chain.
67
240820
2795
le long de la chaîne d’approvisionnement.
04:04
And that leads us to the second topic we have to talk about,
68
244199
3837
Cela nous mène au deuxième sujet à l’ordre du jour :
04:08
which is the minerals.
69
248078
1668
les minéraux.
04:10
So batteries are made from minerals --
70
250663
3796
Les batteries sont faites de minéraux,
04:14
for example, nickel, cobalt and lithium --
71
254501
3128
par exemple du nickel, du cobalt et du lithium,
04:17
and the way we approach this is going to determine
72
257629
4004
et notre manière de procéder va déterminer
04:21
how much we can further slash that carbon footprint.
73
261633
3503
à quel point nous pourrons encore abaisser cette empreinte carbone.
04:25
Luckily, if we put it under this renewable grid,
74
265720
3629
Par chance, avec un réseau électrique renouvelable,
04:29
if we approach it the right way,
75
269390
2294
une bonne manière de procéder,
04:31
with sustainable mining and a lot of recycling,
76
271726
6048
des mines responsables et beaucoup de recyclage,
04:37
we can significantly reduce the footprint.
77
277774
3837
nous pouvons baisser significativement l’empreinte.
04:42
One tonne of battery-grade lithium
78
282028
3796
Une tonne de lithium de qualité batterie
04:45
requires 750 tonnes of brine
79
285824
3420
nécessite 750 tonnes d’eau de mer
04:49
or 250 tonnes of lithium ore.
80
289285
3045
ou 250 tonnes de minerai de lithium.
04:53
Same with cobalt --
81
293623
1210
De même avec le cobalt qui,
04:54
if you need one tonne of battery-grade cobalt,
82
294874
3629
pour une tonne de qualité batterie,
04:58
you have to mine 300 tonnes of cobalt ore.
83
298545
3837
nécessite l’extraction de 300 tonnes de minerai.
05:02
So does this give us a similar situation to the oil history we have?
84
302382
5172
Alors, n’est-ce pas la même chose que notre histoire du pétrole ?
05:08
No, because the difference is that when we mine metals,
85
308179
5965
Non, car la différence repose sur le fait que miner des métaux,
05:14
they are elements.
86
314144
1668
c’est miner des éléments.
05:15
And if you can get elements back to their elemental form,
87
315854
4504
Et si on peut remettre des éléments dans leur forme d’origine,
05:20
they are just as good as new.
88
320400
1918
ils deviennent comme neufs.
05:22
And this is the fundamental difference
89
322944
3086
C’est la différence fondamentale
05:26
between the combustion-engine history that we're living now
90
326072
3504
entre notre histoire actuelle basée sur le moteur à combustion
05:29
and the new electric vehicle industry.
91
329576
3503
et la nouvelle industrie du véhicule électrique.
05:33
Because at the end of the life cycle,
92
333079
3128
En effet, à la fin du cycle de vie,
05:36
you can bring the metals back from the market,
93
336207
3170
on peut récupérer les métaux sur le marché,
05:39
and you can use them again and again.
94
339377
2669
et les réutiliser encore et encore.
05:42
So what we have developed at Northvolt is a recycling process,
95
342589
4629
Chez Northvolt, nous avons développé un procédé de recyclage
05:47
where we take the batteries back from the market,
96
347260
3337
où nous reprenons les batteries sur le marché,
05:51
we discharge them fully,
97
351764
2086
nous les déchargeons complètement,
05:53
we take away the aluminum casing,
98
353892
1793
nous retirons la boîte en aluminium,
05:55
we take away all the cabling,
99
355727
2627
nous retirons tout le câblage,
05:58
and then, we take out the cells and the modules.
100
358354
3754
et enfin, nous retirons les cellules et les modules.
Nous prenons ces cellules et ces modules,
06:02
We take those cells and modules,
101
362150
1793
06:03
together with some waste material we have from the production,
102
363985
3378
et avec d’autres résidus de production,
06:07
and we throw it into a big shredder.
103
367363
2127
nous les jetons dans un grand broyeur.
Tout est réduit en morceaux.
06:10
We chop it up.
104
370200
1126
06:11
We take out the copper foil, aluminum foil, some plastics.
105
371784
5965
Nous récupérons les bouts de cuivre, d’aluminium et de plastique.
06:18
And then, we are left with something that we call the black mass.
106
378374
3212
Il nous reste quelque chose que l’on nomme « masse noire ».
06:21
And this black mass is a fine black powder.
107
381920
3586
Cette masse noire est une fine poudre noire.
06:25
This fine black powder
108
385924
2085
Cette fine poudre noire
06:28
consists of everything that we had coated on the electrodes in the factory.
109
388051
4754
contient tout ce qui avait été attaché sur les électrodes en usine.
06:33
It's the graphite from the anode,
110
393306
2920
Elle contient du graphite de l’anode,
06:36
and it's the nickel, cobalt, manganese and lithium
111
396226
2544
et du nickel, du cobalt, du manganèse et du lithium
06:38
from the cathode.
112
398811
1168
provenant de la cathode.
06:41
We take this fine powder, the black mass,
113
401397
3212
Nous prenons cette poudre fine, cette masse noire,
06:44
we pass it on into the hydrometallurgical process ...
114
404609
4713
nous la mettons dans un procédé hydrométallurgique,
06:49
Hydrometallurgy means treating metal in liquid.
115
409364
4129
c’est à dire un procédé où le métal est traité dans un liquide,
06:54
And what we do
116
414118
1877
et nous faisons varier la pression, la température et le pH
06:55
is that we use different pressure changes, temperature changes and pH
117
415995
5464
07:01
to separate them from one another.
118
421501
2294
pour les séparer les différents éléments.
07:03
We refine them, so we get them into the form that we need
119
423836
3671
Après les avoir raffinés, nous les mettons dans la bonne forme
07:07
for the production --
120
427507
1209
pour la production :
07:08
salts for nickel, cobalt and manganese,
121
428758
2586
le nickel, le cobalt et le manganèse sous forme de sels,
07:11
or hydroxides for lithium.
122
431386
1793
le lithium sous forme d’hydroxydes.
07:13
And then, we do like this.
123
433930
3128
Et ensuite, on fait comme ça.
07:17
We send them across site, straight into production.
124
437100
4129
On les envoie à l’autre bout du site, directement en production.
07:22
So what we have is a circular battery economy.
125
442397
5130
Ce que nous avons, c’est une économie circulaire de batteries.
07:29
And this is the fundamental difference between the combustion-engine industry
126
449112
6381
Et c’est la différence fondamentale entre l’industrie du moteur à combustion
07:35
and what we are building now.
127
455535
1918
et ce que nous construisons aujourd’hui.
07:38
We should do this not only for batteries.
128
458246
2294
Il n’y a pas que les batteries.
07:40
We should do it for wind turbines, we should do it for solar panels,
129
460581
3629
Nous devrions faire de même pour les éoliennes, les panneaux solaires,
07:44
we should do it for all the new industries that we need for this transformation.
130
464252
5714
et pour toutes les nouvelles filières indispensables pour notre transformation.
07:50
(Applause)
131
470008
1001
(Applaudissements)
07:51
Thank you.
132
471050
1168
Merci.
07:52
(Applause continues)
133
472218
2086
(Applaudissements)
07:54
And we're going to have to accept mining as part of this transition, absolutely.
134
474345
5714
Nous allons devoir accepter l’extraction au sein de cette transition.
08:00
But when we are taking things from the Earth's crust,
135
480393
3545
Mais en extrayant des choses de la croûte terrestre,
08:03
when we are borrowing from the future generations,
136
483938
3462
en empruntant aux générations futures,
08:07
we have to do it responsibly,
137
487442
2210
nous devons le faire de manière responsable,
08:09
and we have to make sure that we can use these materials
138
489652
3337
et nous devons nous assurer que l’on peut réutiliser ces matériaux
08:12
over and over, and over again,
139
492989
2836
encore et encore, sans fin,
08:15
because fundamentally, we can.
140
495867
2794
car fondamentalement, c’est possible.
08:19
And we should not only build recycling processes
141
499329
3420
Et nous ne devons pas seulement concevoir des procédés de recyclage
08:22
and a port for the materials when they come to their end of life --
142
502790
4797
pour accueillir les matériaux à la fin de leur vie,
08:27
we should also build accounting and traceability systems
143
507628
4797
nous devons aussi construire des systèmes de comptabilité et de traçabilité
08:32
so that each carmaker can follow up and trace
144
512467
4254
pour que chaque constructeur de voitures puisse suivre et tracer
08:36
how much they can further slash their footprint
145
516721
3128
à quel point ils peuvent encore réduire leur empreinte
08:39
by sending the batteries back at the end of their life.
146
519891
4546
en renvoyant les batteries en fin de vie.
08:45
And why we are doing this --
147
525229
2044
Et pourquoi faire ça ?
08:47
I'm sure you've already figured this out --
148
527273
2503
Je suis sûre que vous avez déjà compris.
08:49
it's not only environmentally beneficial,
149
529817
3170
Ce n’est pas seulement bon pour l’environnement,
08:52
it's also, of course, economically profitable,
150
532987
3670
mais aussi, bien sûr, économiquement profitable,
08:56
because by doing this,
151
536699
1752
car ce faisant,
08:58
the material sustains its value through the lifetime.
152
538451
4546
le matériau conserve sa valeur durant sa vie entière.
09:03
And this altogether may sound a little bit hard,
153
543623
3336
Et tout cela peut sonner un peu dur,
09:07
it may sound a little bit complex,
154
547001
2503
cela peut sembler un peu complexe,
09:09
but if we get this right,
155
549545
2169
mais si on fait les choses correctement,
09:11
it will be rewarding on so many levels.
156
551714
3003
on sera récompensés sur tous les plans.
09:16
And I can tell you that the young generation
157
556844
3546
Et je peux vous dire que la nouvelle génération
09:20
of talented engineers that we hire today,
158
560390
3712
d’ingénieurs talentueux que nous recrutons aujourd’hui,
09:24
they understand all this,
159
564102
2419
elle comprend tout cela,
09:26
and they ask nothing less from us.
160
566562
2670
et elle ne demande pas moins de nous.
09:30
So with that said,
161
570858
1335
Maintenant que c’est dit,
09:32
I just want to say to all of you who listened,
162
572193
4254
je souhaite simplement vous dire, à vous qui m’avez écoutée,
09:36
and I also want to say to all the people
163
576447
2336
et à vous qui avez fait vos valises pour les pays nordiques
09:38
who packed their bags and moved up to the Nordics,
164
578825
2669
09:41
who are fighting every day to make this happen,
165
581536
3044
et qui vous battez chaque jour pour faire de cela une réalité,
09:44
thank you.
166
584622
1210
merci.
09:45
(Cheers and applause)
167
585873
6966
(Applaudissements)
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