Pour aller plus loin : Et si la transition verte se gagnait grâce à nos batteries usées ?

Points à retenir

Le recyclage des batteries lithium-ion est devenu un enjeu majeur pour réduire la dépendance aux métaux critiques et s’aligner sur les exigences de l’économie circulaire.

Le travail d’Alexandre Chagnes porte à la fois sur l’amélioration des procédés de recyclage (hydrométallurgie) et sur l’exploration de nouvelles voies d’extraction (solvométallurgie).

La réglementation européenne (notamment le Règlement (UE) 2023/1542) agit comme un puissant levier pour structurer et accélérer ces innovations.

Le cœur de ces travaux : transformer les déchets complexes (batteries, DEEE, aimants) en matières premières secondaires de grande pureté.

Méthodologies et technologies utilisées

Hydrométallurgie : Lixiviation, extraction liquide-liquide, résines échangeuses d’ions, précipitation sélective des métaux, crystallisation, électrométallurgie.

Solvométallurgie : Utilisation de solvants organiques alternatifs à l’eau pour la dissolution sélective et l’extraction de métaux à partir de sulfures.

Analyse spectroscopique (UV-Vis, FTIR) pour l’étude des mécanismes de dissolution et d’interaction solvant/métal.

Études thermodynamiques (diagrammes Eh-pH, ΔG) pour modéliser les processus de mise en solution.

Traitements mécaniques : déchiquetage, tamisage, séparation physique (magnétique, densimétrique), production de black mass.

Tests en recirculation pour optimiser la consommation de réactifs et le rendement de dissolution.

Collaborations interdisciplinaires

Collaboration avec des industriels du recyclage (MOB-E-SCRAP, WEEEMET, ORANO , SYBANIE-STILLWATER) sur le traitement des DEEE.

Coopérations académiques autour des procédés solvométallurgiques et du traitement des aimants permanents.

Travaux en lien avec les SATT (Sociétés d’Accélération du Transfert de Technologies) pour la valorisation des procédés développés.

Implication dans des projets soutenus par des régulations européennes sur l’économie circulaire et les matières stratégiques.

Publications et implications scientifiques

Travaux publiés sur la solvométallurgie des sulfures métalliques, la lixiviation sélective des mélanges LFP/NMC, et l’optimisation des procédés de recyclage.

Contribution à la recherche sur la récupération du lithium par échange d’ions dans les effluents de recyclage.

Études sur la valorisation du cuivre des cartes électroniques et sur la récupération des terres rares à partir d’aimants permanents.

Ces recherches s’inscrivent dans une dynamique de réponse aux objectifs du Pacte Vert européen.

Anecdotes et vision pour l’avenir

Alexandre Chagnes insiste sur la nécessité de développer des procédés “agiles”, capables de traiter des flux de déchets variés.

Il défend une approche intégrée du recyclage : penser les procédés de séparation dès la conception des produits.

Vision à long terme : aller vers des technologies de rupture (solvométallurgie, électrochimie avancée) pour sécuriser l’approvisionnement européen en métaux critiques tout en réduisant les impacts environnementaux.

Dans ses enseignements comme dans ses publications, il met un point d’honneur à vulgariser la complexité des phénomènes chimiques pour mieux outiller les futurs ingénieurs et chercheurs.