L’argument de la durabilité pour le lithium-ion dans le centre de données

Bon nombre des questions portant sur la durabilité concernent souvent la chaîne d’approvisionnement des batteries. Cela comprend l’extraction des matières premières, le processus de fabrication et la distribution, et le transport des batteries après leur fabrication. 

Les matières premières nécessaires à la fabrication de batteries neuves peuvent provenir soit de l’extraction des matériaux, soit de leur extraction à partir de matériaux recyclés. Dans le cas des batteries VRLA, le système de recyclage est une boucle écologique presque fermée. Les pièces en plastique des batteries sont recyclées en d’autres éléments de plastique pour batterie. L’acide sulfurique est recueilli et revendu sous forme d’acide de base. Le plomb est fondu et retourné aux batteries ou appliqué à d’autres utilisations du plomb.

Les minéraux de la batterie au lithium-ion sont largement obtenus par l’exploitation minière, car les pratiques de recyclage sont toujours en développement. Lorsqu’on compare les implications de la batterie VRLA à celle au lithium-ion au chapitre de la durabilité, au moment de l’extraction des matières premières, il y a trois aspects principaux à prendre en compte : la toxicité des processus, la sécurité et l’éthique des pratiques minières, et la masse de matériaux nécessaires.

Pendant l’extraction des matières premières des batteries VRLA, y compris le processus de recyclage, du plomb est libéré. Il n’y a pas de niveau sûr connu d’exposition au plomb et les impacts sur la santé sont importants. Il est clair depuis de nombreux siècles que la toxicité du plomb est significative pour l’être humain. Au fil des ans, de nombreux mouvements de santé publique l’ont retiré de l’essence, de la peinture, de la soudure, de la tuyauterie des systèmes d’eau, etc., pour éviter la contamination de l’air et de l’eau. La toxicité du plomb est la raison pour laquelle les processus de fabrication et de recyclage des batteries VRLA sont si réglementés dans de nombreuses régions du monde.

Les matières premières contenues dans les batteries au lithium-ion n’engendrent pas les mêmes préoccupations en matière de toxicité que les batteries au plomb, mais les pratiques minières ont suscité de l'inquiétude quant aux impacts sociaux et environnementaux. La plupart des pratiques minières douteuses sont fondées sur des compositions chimiques de batteries au lithium-ion qui comprennent le cobalt brut, un ingrédient souvent utilisé dans les batteries à alimentation sans coupure (ASC) triphasée plus grandes.

Il est important de rechercher des fournisseurs d’ASC qui n’utilisent que des batteries obtenues auprès de fabricants/distributeurs qui s’approvisionnent en matériaux provenant de mines et de fonderies faisant partie de l’Initiative des minéraux responsables (et qui peuvent le prouver avec de la documentation), afin d’assurer des pratiques éthiques. Puisque les chaînes d’approvisionnement évoluent au fil du temps, il est également important de savoir si les vendeurs utilisent eux- mêmes des fournisseurs certifiés annuellement.

La demande pour les batteries au lithium-ion, entraînée en grande partie par le marché en croissance rapide des véhicules électriques (VE), pousse l’industrie à adopter des exigences plus strictes pour les mineurs afin d’améliorer la durabilité des chaînes d’approvisionnement des véhicules électriques. Les applications d’ASC profiteront de cet élan. En outre, à mesure que les pratiques arriveront à maturité, un passage vers une économie plus circulaire s’ouvrira avec un pourcentage plus élevé des matières premières obtenues de sources recyclées.

Pour les installations types, lorsque le moment est venu de remplacer des batteries pendant la durée de vie de l’ASC, gardons en mémoire que l’impact environnemental de la fabrication des systèmes au lithium-ion est inférieur à celui des systèmes VRLA.

Les préoccupations souvent soulevées concernant les batteries au lithium-ion et son transport sont liées à la sécurité. Les batteries au lithium-ion sont classées comme des « marchandises dangereuses » par la réglementation internationale et par de nombreuses entreprises de transport, et par conséquent, des règlements et des processus stricts rendent leur transport plus complexe.

Par exemple, un transport spécialisé est nécessaire, comprenant des espaces à température et pression contrôlées, ce qui augmente le coût d’expédition de la batterie lithium-ion par kilogramme. Il s’agit d’une courbe d’apprentissage pour de nombreuses entreprises et il est nécessaire de s’informer auprès des vendeurs et fournisseurs qui disposent de l’expertise nécessaire pour les gérer.

La densité énergétique plus élevée de la batterie au lithium-ion entraîne un poids significativement plus léger (généralement de 60 pour cent à 80 pour cent moins élevé) par rapport au VRLA, donc bien que le coût/kg puisse être plus élevé, il est compensé par le poids plus léger. L’impact environnemental du transport et de la distribution des batteries est principalement attribuable à la taille et au poids des batteries.

En résumé, bien que la complexité de la distribution et du transport soit accrue, le poids plus léger de la batterie au lithium-ion par rapport à la batterie VRLA entraîne une réduction de l’impact environnemental.

Les différences dans l’impact environnemental qui ont trait à l’installation et la manipulation des accumulateurs VRLA par rapport aux accumulateurs lithium-ion, bien que relativement petits, sont principalement attribuables aux différences de poids de la batterie. Par exemple, comme la batterie au lithium-ion est plus légère, la solution peut souvent être transportée en place depuis un quai de chargement plutôt qu’être portée à l’aide d’un chariot élévateur qui utilise du carburant ou de l’électricité. Les différences résultent également du fait qu’au cours du cycle de vie d’une ASC, une nouvelle batterie VRLA devra être installée et manipulée, tandis qu’une batterie au lithium-ion durera généralement la durée de vie utile entière de l’ASC. Le poids inférieur et le besoin réduit ou inexistant de remplacer une batterie au lithium-ion entraînent une diminution de l’impact environnemental causé par la manipulation de l’installation nécessaire dans le cas de la batterie VRLA.

Pour de nombreuses entreprises ayant pour objectif d’atteindre la carboneutralité, la question est souvent posée sur l’impact de la technologie lithium-ion sur la réduction des émissions. Du point de vue des émissions de CO2, les ASC sont des produits axés sur l’utilisation. En fait, plus de 90 pour cent des émissions d’un système d’alimentation sans coupure (ASC) se produisent au cours de cette phase du cycle de vie, en raison de sa consommation d’énergie.

Les batteries représentent une petite partie de cette consommation d’énergie. Si l’on compare les deux types de batteries, le lithium-ion consomme moins d’énergie que la VRLA pendant l’utilisation. En effet, les différences chimiques de la batterie au lithium-ion font qu’elle s’autodécharge plus lentement. Les batteries doivent être chargées pour compenser leur taux d’autodécharge. Les pertes typiques sur la durée de vie d’une batterie VRLA représentent 0,2 pour cent de la capacité nominale de l’ASC, tandis que pour le lithium-ion, elle représente environ la moitié de cette énergie, soit 0,1 pour cent.

Les batteries VRLA sont généralement spécifiées pour une durée de vie de trois à cinq ans, tandis que les batteries au lithium-ion sont spécifiées à plus de 10 ans (la période réelle dépend en grande partie de la qualité de l’alimentation et de la fréquence à laquelle la batterie est déchargée/chargée). Si l’on prend en compte l’espérance de vie d’un système d’alimentation sans coupure (ASC), cela signifie souvent que deux remplacements de batterie VRLA sont nécessaires, alors qu’aucun n’est nécessaire pour la batterie au lithium-ion.

Pour chaque solution de batterie VRLA de remplacement, l’impact sur la durabilité est multiplié par la forme d’impacts plus importants sur les déchets de fabrication, d’impacts plus importants sur la distribution et le transport, d’impacts plus importants sur l’installation et la manutention, etc.  En fin de compte, la durée de vie plus longue du lithium-ion entraîne un impact plus durable sur l’environnement pendant l’exploitation. Plus le nombre de remplacements de batteries VRLA est requis au cours de la durée de vie d’une ASC, plus l’option du lithium-ion est favorable pour l’environnement.

Les pratiques de recyclage des batteries VRLA sont à maturité. Des fournisseurs comme Schneider Electric ont des processus de collecte, de réutilisation et de recyclage bien établis pour plus de 98 pour cent des batteries VRLA d’ASC qu’ils placent sur le marché.

D’autre part, l’industrie de la batterie au lithium-ion est encore en train de mûrir. Par conséquent, il est important de travailler avec un fournisseur qui s’engage à fournir aux clients des produits qui prennent en charge le même type d’économie circulaire que les batteries VRLA. Un élément clé de ce processus est de s’assurer que les produits sont gérés une fois leur fin de vie atteinte. Ceci commence par un processus de reprise sécuritaire pour les batteries défectueuses et en fin de vie.

Cela exige des connaissances et des partenariats avec la logistique de transport des systèmes de batteries, laquelle doit être soumise à des exigences de sécurité strictes et un engagement envers les clients, garantissant que le fournisseur récupérera les batteries lorsqu’elles ne pourront plus assurer leur fonction principale. Deux éléments clés sont importants pour assurer une fin de vie durable pour les batteries au lithium-ion une fois qu’un fournisseur reprend les systèmes. Le fournisseur doit s’engager à faire des utilisations secondaires qualifiées qui retardent la fin de vie et assurer un processus de recyclage durable.

Pour assurer une élimination adéquate des déchets électroniques, les équipes des services de disposition des actifs informatiques (ITAD) de CDW offrent à ses clients des services appropriés d’essuyage, de retrait, d’évaluation et de recyclage des dispositifs qui ne sont plus utilisés. Une bonne aliénation des actifs implique un recyclage et une élimination respectueux de l’environnement des déchets électroniques. 

Étant donné que l’industrie des batteries au lithium-ion œuvre encore à atteindre sa maturité et que l’économie du recyclage n’est pas particulièrement favorable, les options de fin de vie ne sont pas aussi durables et rentables qu’elles le seront à l’avenir. Toutefois, étant donné la longévité des batteries au lithium-ion, d’ici la fin de vie des nouvelles batteries, on s’attend à ce qu’un système de recyclage entièrement fonctionnel pour le lithium-ion existe pour assurer une fin de vie durable à un coût minimal ou nul.

APC de Schneider Electric s’engage à concevoir des produits supérieurs qui procurent une plus grande efficacité énergétique, contiennent moins de substances dangereuses et offrent des options de fin de vie écologiques. La durabilité est au cœur de l’objectif, de la culture et des activités d’APC et l’entreprise s’engage à un avenir carboneutre.

Transparence de l’impact environnemental : Schneider Electric s’engage à offrir des performances environnementales grâce son étiquette Green Premium, qui offre la conformité aux dernières réglementations, la transparence des impacts environnementaux, ainsi que des produits circulaires et à faible teneur en CO2.

Évaluations de l’infrastructure énergétique : CDW et Schneider Electric peuvent vous aider à vous assurer que votre système d’alimentation sans coupure actuel est de la bonne taille pour maximiser l’efficacité énergétique.

Meilleures pratiques économiques circulaires : Schneider Electric offre des options d’élimination écologiques pour répondre à vos besoins, des recommandations locales d’installations de dépôt aux services complets « Rip, Replace, Recycle » (utiliser, remplacer, recycler).