Chapter 8. Lifecycle and sustainability

Daniel Belchi-Lorente (1) , Guillaume Mandil (1) , L Svecova (2) , P.-X Thivel (2) , Peggy Zwolinski (1)

1 G-SCOP_CPP - Conception Produit Process
2 LEPMI - Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces

The concept of sustainability was developed in order to improve the present human living standards while maintaining the availability of the natural resources for future generations. According to this definition, technological development is a way to improve the sustainability, because it enables to meet human needs by transforming natural resources into useful products. By 2050, the urban world population is expected to approximately double to an estimated 6.4 billion2 and we are aware that the Earth’s natural resources are already limited. In this context, less impacting and more efficient industrial processes’ design represents a real challenge for engineers. From now on, the impacts of new technologies have to be assessed in detail, all along their life cycle, even before their massive industrial deployment.We should be sure that the generated impacts are actually counterbalanced by the improvement of the living standards on Earth. In this chapter, we will consider new technologies related to the development and treatment of lithium batteries. In the first part, we will demonstrate how existing studiesare already taking into account environmental impacts assessment and we will particularly emphasize the main assumptions realized using life cycle assessment (LCA) approaches. In the second part, we will focus on the end-of-life (EOL) of lithium batteries to demonstrate that the entire value chain has to be considered while arbitrating on the acceptability or not of a design decision from an environmental perspective.

Les batteries de type lithium connaissent et vont connaitre un essor considérable compte tenu d'une part de leurs bonnes performances et d'autre part d'une demande sans cesse croissante d'énergie notamment pour les applications transports. Cet accroissement entraîne une consommation accrue de matières premières et exige, dès aujourd'hui, de penser « cycle de vie » et « développement durable » afin de préserver et de pérenniser les ressources naturelles. Ce chapitre décrit dans un premier temps la méthodologie de l'« analyse du cycle de vie » appliquée aux batteries au lithium à partir de l'analyse de travaux publiés dans la littérature. En particulier les points clefs de ces études sont soulignés et des améliorations indispensables dans l'application de la méthode sont proposées. Dans un deuxième temps, le chapitre décrit un rapide état de l'art du recyclage et pointe la nécessité d'intégrer et de modéliser tout le cycle de vie des batteries depuis l'extraction des ressource primaires jusqu'à la fin de vie.

Mots clés: Recycling; Life Cycle Assessment LCA; Environmental impact; Li-Ion batteries; Sustainability

Domaines: Chimie organique; Autre

Daniel Belchi-Lorente, Guillaume Mandil, L Svecova, P.-X Thivel, Peggy Zwolinski. Chapter 8. Lifecycle and sustainability. Lithium Process Chemistry, Elsevier, pp.269-288, 2015, Lithium Process Chemistry: Resources, Extraction, Batteries, and Recycling, 978-0-12-801417-2. ⟨hal-01219772⟩