Pourquoi est-ce important ?
Les piles, batteries et accumulateurs portables, largement utilisées pour les appareils médicaux, les ordinateurs portables et les smartphones, ont une durée de vie limitée. Qu’ils soient rechargeables ou non, ce qui signifie qu’ils devront être mises au rebut.
La plupart des piles et batteries usagées sont considérées comme des déchets non dangereux dans le catalogue européen des déchets, à l’exception des piles alcalines, au nickel-cadmium, au plomb et celles contenant du mercure. Cependant, toutes les piles endommagées dont l’électrolyte fuit sont des déchets dangereux.(1) Les piles et batteries contiennent des substances toxiques comme l’acide sulfurique, le plomb, le cadmium, le nickel et le mercure, qui peuvent nuire à l’environnement et à la santé humaine si elles sont éliminées de manière inappropriée. Certaines piles, comme les piles lithium-ion, présentent un risque d’incendie ou d’explosion. Elles sont difficiles à recycler et peuvent causer des dommages environnementaux à long terme si elles sont jetées de manière inappropriée.
La demande de piles à usage collectif augmente fortement et pourrait être multipliée par 5 ou 8 entre 2023 et 2030.(2) En Europe, les piles et accumulateurs portables ont augmenté de 50 % entre 2009 et 2022, atteignant 244 000 tonnes de piles neuves sur le marché européen, tandis qu’environ 46 % (111 000 tonnes) de piles usagées ont été collectées pour être recyclées.(3) Chaque année en Europe, 35 000 tonnes de piles portables sont jetées dans les déchets municipaux.(4) En outre, l’augmentation de la demande entraîne une hausse de l’extraction minière qui peut être atténuée par le recyclage et la récupération des matériaux primaires.
Les différents types de piles
1. Piles alcalines (jetables) au dioxyde de zinc-manganèse (ZnMnO2)
- Utilisées couramment dans : Télécommandes, jouets, horloges, lampes de poche…
- Avantages : Largement disponible, abordable, longue durée de conservation.
- Inconvénients : peut fuir en cas d’inutilisation prolongée.
- Recyclage : séparation du zinc, du manganèse, de l’acier et d’autres métaux et réutilisation dans la construction de routes, la production d’acier, les engrais.
2. Batteries lithium-ion (Li-ion) (rechargeables) (différents types tels que NCM, NCA)
- Utilisées couramment dans : Smartphones, ordinateurs portables, banques d’énergie portables, appareils médicaux portables (pompes à insuline, concentrateurs d’oxygène, appareils auditifs, défibrillateurs…). Également utilisé pour les voitures électriques.
- Avantages : Densité énergétique élevée, légèreté, rechargeable, longue durée de vie, faible taux d’autodécharge.
- Inconvénients : Coûteuses, peuvent se dégrader avec le temps et hautement inflammables si surchargées/exposées à des températures élevées, ce qui les rend dangereuses dans le fret aérien ou sur les sites de recyclage.
- Recyclage : séparation du cobalt, sel de lithium, acier inoxydable, cuivre, aluminium et plastique en vue de leur réutilisation.
3. Piles nickel-hydrure métallique (NiMH) (rechargeables) (nickel et hydrogène)
- Utilisées couramment dans : Appareils photo numériques, jouets, appareils médicaux rechargeables (tensiomètres, thermomètres, appareils ECG portables…)
- Avantages : Rechargeable, haute capacité, plus écologique que les piles au nickel-cadmium (NiCd).
- Inconvénients : Densité énergétique inférieure à celle du lithium-ion, décharge plus rapide en cas de non-utilisation.
- Recyclage : les plastiques sont retirés, les cellules sont séchées et traitées, puis utilisées pour fabriquer de l’acier inoxydable ou un alliage.
4. Piles au nickel-cadmium (NiCd) (rechargeables)
- Utilisées couramment dans : Outils électriques, éclairage de secours et certains appareils électroniques anciens. Interdits en Europe depuis 2009.
- Avantages : Durable, supporte des cycles de décharge profonds, relativement bon marché.
- Inconvénients : effet de mémoire (perte de capacité si la charge n’est pas entièrement déchargée), contient du cadmium toxique.
- Recyclage : Les métaux tels que le nickel, le cadmium et le fer sont séparés et fondus dans des fours à haute température pour être réutilisés dans des produits tels que les nouvelles piles NiCd.
5. Batteries plomb-acide (rechargeables) (dioxyde de plomb (PbO2) et plomb spongieux (Pb))
- Utilisées couramment dans : Les équipements médicaux de grande taille, tels que les appareils de dialyse, les fauteuils roulants électriques et les systèmes d’alimentation sans coupure (UPS). Et les véhicules, bien sûr.
- Avantages : Fiables, peu coûteux, capables de fournir des courants de pointe élevés pendant des durées plus longues.
- Inconvénients : Lourd, faible densité énergétique, durée de vie plus courte, toxique (plomb et acide sulfurique).
- Recyclage: seule batterie recyclée de manière rentable. L’acide est retiré, la batterie est fondue dans un four pour récupérer le plomb. Le plomb affiné est utilisé dans de nouvelles batteries. Le plastique est également recyclé. L’acide sulfurique est neutralisé ou transformé en sulfate de sodium. Taux de recyclage : 98 % dans les pays à revenus élevés.
6. Piles zinc-carbone (NON rechargeables)
- Utilisées couramment dans : Lampes de poche, radios et autres appareils de faible puissance.
- Chimie : Dioxyde de zinc et de manganèse.
- Avantages : Peu coûteux et largement disponible.
- Inconvénients : Capacité inférieure à celle des piles alcalines, moins efficace pour les appareils à forte consommation.
- Recyclage comme les piles alcalines ou en utilisant la récupération des métaux à haute température pour les réutiliser dans des produits tels que l’acier, les toitures en zinc et les engrais.
7. Piles à l'oxyde d'argent (oxyde d'argent (Ag2O) et zinc) (rechargeables)
- Utilisées couramment dans : Montres, appareils auditifs, petits appareils (calculatrices, glucomètres…)
- Avantages : Petite taille, haute densité énergétique et tension de sortie stable.
- Inconvénients : Coûteux, il n’est pas disponible en grandes quantités.
8. Piles primaires au lithium (non rechargeables) (dioxyde de manganèse lithium ou disulfure de fer lithium)
- Utilisées couramment dans : Appareils photo, dispositifs médicaux (stimulateurs cardiaques, appareils auditifs et glucomètres).
- Avantages : Densité énergétique élevée, longue durée de conservation, résistance aux températures extrêmes.
- Inconvénients : Coûteux, doit être remplacé après utilisation.
- Recyclage: Déchiqueté et exposé à une solution alcaline pour récupérer les métaux comme le lithium, qui est transformé en carbonate de lithium pour être réutilisé dans de nouvelles piles.
Quelle est la solution ?
Comme pour tous les déchets, la première solution consiste à en réduire la quantité: préférer les équipements sans piles ni batteries. Ensuite, choisir des piles rechargeables si possible, et les utiliser et stocker de manière appropriée afin de prolonger leur durée de vie et de réduire leur taux de remplacement.
Une fois qu’une pile a perdu de sa capacité, on peut parfois l’utiliser pour des besoins moindres, mais pas la donner, car cela reporte la responsabilité de l’élimination sur des personnes ou des organisations qui n’ont peut-être pas les moyens de s’en débarrasser correctement.
Le seul moyen acceptable d’éliminer les piles est de les recycler. Les matériaux récupérés réduisent de 58 à 81 % les émissions de gaz à effet de serre nécessaires à l’exploitation minière. (5)
Le recyclage des piles doit être effectué par des installations professionnelles certifiées. La première étape consiste donc à stocker les piles usagées en toute sécurité, par type. Vérifiez les réglementations locales, identifiez les installations reconnues et associez-vous à d’autres pour mutualiser les stocks et augmenter les chances de négociation. Envisager un traitement transfrontalier lorsqu’il est possible et disponible, en tenant compte du fait qu’il est strictement contrôlé.
Point d'attention
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Point d'attention
Des batteries plus écologiques et moins toxiques sont en cours de développement, telles que les batteries LiFePO4 (phosphate de fer lithium), qui utilisent des matériaux non toxiques et sont plus faciles à recycler que les batteries lithium-ion traditionnelles. Cependant, elles sont plus chères et ont une densité énergétique plus faible (moins d’énergie pour le même poids et la même taille).
Des batteries zinc-air et eau salée sont également en cours de développement, avec une durabilité élevée et un faible impact sur l’environnement, bien qu’elles ne soient pas encore adaptées aux petits appareils.
Ces technologies produisent des batteries lourdes et volumineuses, qui n’ont pas la cote sur le marché actuel, malgré une sécurité et une longévité avérées.
Actions clés
1. Réduire les déchets des piles
Préférer le matériel non alimenté, ou à fil, plutôt qu’alimenté par des batteries ou des piles. Sinon, privilégier les piles rechargeables qui, utilisées correctement, sont 90 % moins nocives pour l’environnement que les piles jetables. (10) Utiliser et stocker les batteries correctement pour augmenter leur durée de vie: mode basse consommation, prolongement après la date de péremption lorsqu’elle ne présente pas de risque, éviter l’exposition à des températures au-delà de 30 °C. Stocker correctement les piles de rechange conformément aux spécifications du fabricant. (11)
2. Réutiliser les batteries pour des besoins à faible performance
Avec le temps, les cycles et la chaleur, les piles rechargeables perdent de leur capacité, mais elles restent utilisables pour les appareils électriques/électroniques qui ont besoin d’une faible performance énergétique, comme les horloges, les radios, etc. Ne pas donner les piles usagées à une organisation ou à un membre du personnel, car cela réduit les chances qu’elles soient éliminées correctement par la suite.
3. Stocker correctement les piles usagées
Conserver les piles usagées dans un local climatisé (moins de 30°C), à l’abri des rongeurs, de l’humidité, de la lumière directe du soleil, des objets métalliques, des produits chimiques, des combustibles et des sources de chaleur. Stocker les piles en fonction de leur type, éviter de mélanger des piles anciennes et nouvelles ou des piles au plomb et des piles au lithium-ion. Les piles usagées, prêtes à être éliminées, doivent être stockées hors tension. (12) Éviter de les conserver dans des sacs en plastique et envisagez des boîtes de sécurité spécifiques pour les piles.(13)
4. Identifier les réglementations et les équipements locaux
Vérifier les réglementations locales et identifier les infrastructures légales certifiées pour l’élimination des piles. Les industries de recyclage se développent partout, rester informé des nouvelles structures et vérifier la qualité des procédures et des installations. Chaque type de pile nécessite un processus et une installation d’élimination spécifiques.
5. Mutualiser les déchets et organiser des campagnes sur les déchets dangereux
Le cas échéant, regrouper les déchets de piles avec d’autres organisations afin de mutualiser la contractualisation avec des installations certifiées et de réduire les coûts. Envisager d’organiser une campagne d’élimination des déchets dangereux.
6. Envisager l'exportation
S’il n’existe pas de possibilité locale de traitement, et si un pays voisin peut et accepte de traiter les piles usagées, l’exportation transfrontalière à courte distance par la route peut être envisagée, dans le respect de la convention de Bâle (les déchets doivent être non dangereux, avec l’accord écrit de toutes les parties). Dans ce cas, il est conseillé d’unir les quantités et les forces avec d’autres acteurs.
7. Éviter l'encapsulation
Evacuer rapidement les piles usagées des contextes instables. Ne pas les encapsuler et ne jamais brûler ou incinérer une pile (risque d’explosion).
À prendre en considération
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Co-bénéfices potentiels
- Réduction des émissions de gaz à effet de serre dues à l’exploitation de mines. (5)
- Economies grâce à l’allongement de la durée de vie des piles et batteries.
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Conditions de réussite
- Le personnel doit être informé et formé
- Le lieu de stockage doit être prêt
- Le lieu de stockage doit être contrôlé régulièrement
- La collecte des piles doit être organisée régulièrement
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Conditions préalables et spécificités
- Les différents types de piles nécessitent différents types de processus d’élimination/recyclage.
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Risques potentiels
- Risque d’incendie en cas de stockage à haute température
- Un stockage et une manipulation inadéquats peuvent nuire aux personnes et à l’environnement.
- Un risque juridique et des frais pourraient être encourus si les réglementations ne sont pas respectées.
Outils et bonnes pratiques
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Bonnes pratiques pour préserver la durée de vie des batteries, (EN)
Battery University est un site web éducatif gratuit qui propose des informations pratiques sur les piles et batteries. Il donne des conseils pour prolonger la durée de vie de tous les types de piles.
En savoir plus -
Convention de Bâle - Directives techniques pour la gestion écologiquement rationnelle des déchets de batteries plomb-acide, (EN)
Lignes directrices de la convention de Bâle sur les mouvements transfrontaliers de déchets dangereux, réglementant la gestion des batteries plomb-acide par exemple.
En savoir plus
Pour aller plus loin
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Recyclage des batteries lithium-ion : Un examen de l'état actuel et des orientations futures, 2024, (EN)
Cette étude explore les différentes techniques de recyclage des piles, les possibilités futures et les méthodes d'amélioration.
En savoir plus -
Comment recycler les piles, 2021, (EN)
Battery University est un site web éducatif gratuit qui propose des informations pratiques sur le recyclage des batteries.
En savoir plus
Remerciements
Dernière mise à jour le 19 mai 2025. Inspiré et librement adapté de MSF-OCB Guideline Health-related hazardous waste management within LMIC (EN).
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Sources
(1) Dsposal, ‘Your Dsposal’, Dsposal, 2000, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(2) IEA, ‘Batteries and Secure Energy Transitions’, International Energy Agency, 2023, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(3) Eurostat, ‘Waste statistics – recycling of batteries and accumulators’, Eurostat, 2024, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(4) Halleux , V., ‘New EU regulatory framework for batteries: Setting sustainability requirements’, European Parliament, 2024, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(5) Golden, M., ‘Recycling lithium-ion batteries delivers significant environmental benefits’, Stanford University, 2025, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(6) Dolci, G. et al., ‘Life cycle assessment of consumption choices: a comparison between disposable and rechargeable household batteries’, The International Journal of Life Cycle Assessment, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(7) Battery University, ‘BU-808: How to Prolong Lithium-based Batteries’, Battery University, 2010, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(8) Battery University, ‘BU-705: How to Recycle Batteries’, Battery University, 2021, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
(9) Zarges, ‘Innovative solutions for access’, Zarges, 2024, Disponible ici, (consulté le 19 mai 2025).
Credits
Photo de couverture : John Cameron/Unsplash