Une étude révèle que les batteries lithium-ion sont une source non identifiée et croissante de pollution par les PFAS,

Alors qu'elles sont présentées comme essentielles à la transition vers une énergie propre

Une étude révèle que l'utilisation d'une nouvelle sous-classe de per- et polyfluoroalkyles (PFAS) dans les batteries lithium-ion est une source croissante de pollution de l'air et de l'eau. Les tests effectués par l'équipe de recherche ont révélé que ces PFAS, appelés bis-perfluoroalkyl sulfonimides (bis-FASI), présentent une persistance dans l'environnement et une écotoxicité comparables à celles de composés plus anciens et plus connus comme l'acide perfluorooctanoïque (PFOA). Cette étude remet en cause les déclarations sur les batteries lithium-ion, qui sont présentées depuis quelques années comme étant essentielles à la transition vers une énergie propre.

Les batteries lithium-ion sont un type de pile rechargeable qui stocke l'énergie en utilisant un processus spécial appelé intercalation. Elles sont couramment utilisées dans les appareils électroniques portables comme les téléphones et les ordinateurs portables, ainsi que dans les voitures électriques. Elles sont connues pour leur haute densité énergétique, ce qui signifie qu'elles peuvent stocker beaucoup d'énergie dans un emballage petit et léger. Les batteries lithium-ion sont également décrites comme étant "beaucoup plus efficaces" et auraient une durée de vie plus longue que les autres types de batteries rechargeables.

Ces dernières années, les batteries lithium-ion sont devenues très populaires en raison de leur utilisation généralisée dans diverses applications. Selon les prévisions, la chaîne de valeur des batteries lithium-ion va connaître une croissance annuelle de plus de 30 % entre 2022 et 2030, parallèlement à l'adoption rapide des véhicules électriques et d'autres technologies énergétiques propres. Mais une étude récente rapporte que les batteries lithium-ion constituent "une source dangereuse de pollution chimique" qui menace l'environnement et la santé humaine à mesure que l'industrie naissante prend de l'ampleur.


Cette pollution serait liée à une sous-classe de PFAS peu étudiée et non réglementée, appelée bis-FASI, qui est utilisée dans les batteries lithium-ion. Les chercheurs ont constaté des niveaux alarmants de ces substances chimiques dans l'environnement à proximité des usines de fabrication et ont noté leur présence dans des zones reculées du monde entier. Mais encore, les chercheurs indiquent dans leur rapport avoir constaté que ces substances chimiques semblaient être toxiques pour les organismes vivants et ont découvert que les déchets de batteries mis en décharge constituaient une source de pollution majeure.

Dans le cadre d'étude, les chercheurs ont prélevé des échantillons d'air, d'eau, de neige, de sol et de sédiments à proximité d'usines de fabrication dans le Minnesota, le Kentucky, la Belgique et la France. Les concentrations de bis-FASI dans ces échantillons étaient généralement très élevées. Les données suggèrent aussi que les émissions atmosphériques de bis-FASI peuvent faciliter le transport à longue distance, ce qui signifie que les zones éloignées des sites de fabrication peuvent être touchées. L'analyse de plusieurs décharges municipales dans le sud-est des États-Unis a permis aux chercheurs de confirmer leur hypothèse.

L'étude a permis de révéler que ces composés peuvent également pénétrer dans l'environnement lors de l'élimination des produits, notamment des batteries lithium-ion. Les tests de toxicité ont également démontré que des concentrations de bis-FASI similaires à celles trouvées sur les sites d'échantillonnage peuvent modifier le comportement et les processus métaboliques énergétiques fondamentaux des organismes aquatiques. La toxicité des bis-FASI n'a pas encore été étudiée chez l'homme, bien que d'autres sous-classes de PFAS plus étudiées soient liées au cancer, à l'infertilité et à d'autres problèmes de santé graves.

« La nation est confrontée à deux défis cruciaux : minimiser la pollution aquatique et accroître notre utilisation d'énergies propres et durables, et ces deux causes sont louables. Mais il y a un peu de tiraillement entre les deux, et cette étude souligne que nous avons l'occasion, alors que nous développons cette infrastructure énergétique, de mieux intégrer les évaluations des risques environnementaux », a déclaré Jennifer Guelfo, chercheuse à l'université Texas Tech et coauteure de l'étude. Les batteries lithium-ion sont un élément clé de l'infrastructure croissante d'énergie propre ; elles équipent de plus en plus d'appareils.

Les PFAS constituent une classe d'environ 16 000 composés fabriqués par l'homme, le plus souvent utilisés pour rendre les produits résistants à l'eau, aux taches et à la chaleur. Ils sont appelés "produits chimiques à vie" parce qu'ils ne se décomposent pas naturellement et s'accumulent dans l'organisme humain. Les militants et les défenseurs de la santé publique tirent de plus en plus la sonnette d'alarme sur la nécessité de trouver des alternatives aux produits chimiques toxiques pour les technologies énergétiques propres, telles que les batteries et les éoliennes, au fur et à mesure que la transition progresse.

L'étude fait état de recherches antérieures indiquant que le bis-FASI peut être réutilisé, bien que seulement 5 % des batteries au lithium soient recyclées. Cela pourrait entraîner la production de 8 millions de tonnes de déchets de piles d'ici à 2040 si le recyclage des piles n'augmente pas considérablement en fonction de la demande. « Cela signifie que nous devrions nous intéresser de plus près à cette catégorie de PFAS », a déclaré le professeur Guelfo. Selon le rapport, les essais de traitabilité ont montré que les bis-FASI ne se décomposaient pas lors de l'oxydation, ce qui a également été observé pour d'autres PFAS.

Toutefois, les données ont montré que les concentrations de bis-FASI dans l'eau pouvaient être réduites à l'aide de charbon actif granulaire et d'échange d'ions, des méthodes déjà utilisées pour éliminer les PFAS de l'eau potable. « Ces résultats montrent que les méthodes de traitement conçues pour le PFOA et le PFOS peuvent également éliminer les bis-FASI », souligne Lee Ferguson, professeur agrégé d'ingénierie environnementale à l'université Duke et coauteur de l'étude.

« L'utilisation de ces approches est susceptible d'augmenter à mesure que les installations de traitement sont modernisées pour se conformer aux niveaux maximums de contaminants pour les PFAS récemment adoptés par l'EPA », a-t-il ajouté. Leur étude est une nouvelle preuve que les bis-FASI sont persistants, mobiles et toxiques comme la plupart des autres composés PFAS. Selon Guelfo, il faut assurer que les nouvelles technologies énergétiques sont réellement propres.

Selon l'équipe de recherche, il s'agit d'une période charnière pour l'adoption de technologies énergétiques propres susceptibles de réduire les émissions de dioxyde de carbone. « Nous devrions exploiter l'expertise d'équipes pluridisciplinaires de scientifiques, d'ingénieurs, de sociologues et de décideurs politiques pour développer et promouvoir l'utilisation d'infrastructures énergétiques propres tout en minimisant l'empreinte environnementale », a déclaré Ferguson.

Source : rapport de l'étude

Et vous ?

Quel est votre avis sur le sujet ?
Que pensez-vous des conclusions sur la dangerosité des batteries lithium-ion pour la santé humaine et l'environnement ?
Que pensez-vous de l'utilisation de composés aussi toxiques dans des batteries censées soutenir la transition vers les énergies propres ?

Voir aussi

L'UE en voie d'imposer les batteries amovibles et facilement remplaçables dans les smartphones et les ordinateurs portables, la législation met aussi l'accent sur le recyclage

CATL, le plus grand fabricant de batteries fait une percée majeure dans la densité énergétique des batteries qui atteindrait maintenant les 500 Wh/kg, CATL compte entamer leur production cette année

Des chercheurs mettent au point une batterie au sodium capable de se recharger en quelques secondes, le sodium étant plus abondant que le lithium, cela pourrait changer notre façon d'utiliser l'électronique