La « black mass » est un concentré de métaux, sous forme de poudre noire, obtenu après le broyage et la séparation des constituants des batteries et des rebuts de fabrication des gigafactories. Des éléments de grande valeur comme le lithium, le nickel, le cobalt et le manganèse en sont extraits après une étape de raffinage par voie hydro métallurgique. C’est l’objet du projet ReLieVe (Recycling of Li-ion batteries for Electric Vehicle), porté par Eramet et Suez et co-financé par l’Union européenne.

Le défi du recyclage européen

Dans un contexte de dépendance et de concurrence très fort pour l’accès aux matières premières, la sécurisation des approvisionnements en métaux critiques est un enjeu crucial de souveraineté européenne, auquel le recyclage de batteries usagées ou mises au rebut par les gigafactories peut apporter une réponse.

Aujourd’hui, en Europe, des industriels collectent, trient et traitent déjà les batteries Li-ion issues d’appareils électroniques et de véhicules électriques en fin de vie. Il existe des procédés de production de black mass, mais très peu de capacité de raffinage. Ces étapes aval sont principalement réalisées en Amérique du Nord et en Asie.

L’autre enjeu est économique : les États affichant une volonté claire de décarboner la mobilité et l’industrie, une électrification massive est attendue dans les années à venir. Il y aura donc de plus en plus de batteries à recycler, et de plus en plus de black mass produite. Par ailleurs, la réglementation européenne imposera dès 2031 que l’ensemble des batteries produites en Europe contiennent un certain pourcentage de matériaux recyclés, pour contribuer à une économie davantage circulaire.

La solution optimale pour répondre à ces deux enjeux : produire et traiter la black mass en Europe pour conserver et faire circuler ces métaux stratégiques dans la filière batterie européenne.. Le projet ReLieVe vise justement à produire en France une black mass et à la raffiner sur le même site industriel.

ReLieVe : un ambitieux projet pour valoriser la black mass

Depuis 2018, Eramet travaille en partenariat avec Suez sur le projet ReLieVe, un procédé de recyclage des batteries électriques en deux parties :

  • L’amont du procédé qui consiste à démanteler les batteries, broyer et séparer les éléments qui les constituent pour produire de la black mass ;
  • L’aval du procédé qui consiste à traiter la black mass pour en extraire les métaux stratégiques, et les produire sous forme de sels ou de solutions de qualité batterie.

Un des enjeux de ReLieVe consiste également à revaloriser le graphite, autre matériau stratégique, présent dans les anodes des batteries. Celui-ci est récupéré durant la première étape du procédé d’hydrométallurgie avec pour objectif d’être recyclé. Les autres constituants des batteries tels que le cuivre, l’aluminium mais aussi différents types de plastiques sont également séparés, traités et recyclés de façon appropriée ; ainsi que les impuretés susceptibles de « polluer » la black mass.

Une usine de démonstration a été inaugurée en novembre 2023 chez Eramet Ideas à Trappes. L’usine de production sera implantée à Dunkerque, et devrait entrer en activité en 2025 pour la partie amont (production de black mass) et 2027 pour la partie aval (raffinage). La décision finale d’investissement du projet devrait intervenir d’ici la fin 2023 pour l’usine amont, et d’ici fin 2024 pour l’usine aval.