Batteries de stockage : et si on utilisait le bois des forêts nordiques pour les fabriquer ?

Northvolt, le fabricant suédois de cellules pour batteries lithium ion, a signé un contrat avec Stora Enso, le géant finlandais de l’industrie du bois et de la fabrication du papier. Objet du deal : utiliser le bois des forêts nordiques pour fabriquer les anodes, c’est-à-dire les électrodes négatives des cellules. Quel est donc l’intérêt de cette innovation ?

Que se soit pour équiper les véhicules électriques, équilibrer les réseaux ou stocker les énergies renouvelables, les batteries sont appelées à jouer un rôle de plus en plus important dans la transition énergétique. Mais dans ce domaine comme dans bien d’autres l’Europe dépend encore trop des pays asiatiques pour son approvisionnement en matériaux et composants. C’est la raison pour laquelle la Commission européenne a lancé un ambitieux projet intitulé « Airbus des batteries » visant à développer sur notre continent toute la filière depuis la production des matières premières, la fabrication des cellules et des batteries, jusqu’à leur recyclage. A la clé : des milliers d’emplois et l’indépendance vis-à-vis des fabricants asiatiques et américains.

Une étape importante de ce projet a été franchi en mai 2022 lorsque la première gigafactory européenne, construite par Northvolt AB à Skellefteå, dans le nord de la Suède, a commencé à livrer ses premières cellules. Fondée en 2015 par Peter Carlsson, un ancien cadre de Tesla, cette entreprise a déjà conclu d’importants contrats de livraison de cellules avec des grands constructeurs comme Volkswagen, BMW ou Volvo. Elle s’est aussi associée à VW pour construire une deuxième gigafactory à Salzgitter, en Allemagne. La production devrait y être lancée en 2024.

Partenariat entre deux entreprises scandinaves

Il y a quelques jours, Northvolt a fait sensation en annonçant la signature d’un contrat avec un géant mondial de l’industrie du bois et de la production de papier : la finlandaise Stora Enso, l’un des plus grands propriétaires forestiers privés dans le monde. Objectif : exploiter le bois des forêts nordiques dans la fabrication des batteries. Plus précisément pour façonner les anodes, c’est-à-dire les électrodes négatives des cellules.

Dans la plupart des « recettes chimiques » employées pour produire les batteries de type lithium ion (les plus utilisées dans le monde), les anodes sont constituées de graphite. Un matériau que vous connaissez bien puisque c’est le composant des mines de crayon. Il s’agit en réalité d’une des formes du carbone. Sa formule chimique est « C », tout court.

Pour le graphite l’Europe ne dépend pas d’autres continents

Historiquement, le graphite est extrait de mines, lesquelles ont été exploitées dès le XVII^e siècle en Angleterre, puis en Allemagne. Mais de nos jours, le graphite est de plus en plus souvent élaboré industriellement par pyrolyse à haute température de substances organiques dérivées du charbon ou du pétrole. Parmi les principaux producteurs on note des entreprises japonaises, mais surtout des européennes : allemandes, françaises (Imerys) et britanniques. Pour ce constituant des batteries, l’Europe ne dépend donc pas d’autres continents. Toutefois, le procédé de fabrication est énergivore et polluant.
C’est probablement la raison principale pour laquelle Northvolt a eu l’idée d’extraire le carbone utilisé pour produire ses anodes, non plus du charbon ou du pétrole, mais du bois exploité dans les forêts scandinaves gérées durablement. L’objectif est transparent : réduire l’empreinte carbone des batteries et donc « verdir » quelque peu leur image. Le fabricant suédois met aussi en avant une réduction des coûts de production.

Une nouvelle source de matière première

Comme ils l’expliquent dans le communiqué publié à l’occasion de la signature de leur partenariat, Stora Enso et Nothvolt prendront chacun en charge une partie du processus de production. Stora Enso s’occupera de l’extraction du carbone à partir de lignine, un polymère présent à raison de 20 à 30% dans le bois. La société vise une production de 50.000 tonnes par an dans son usine de Sunila, près d’Helsinki. Northvolt se chargera de la conception des cellules, du développement du processus de production et de l’industrialisation de la technologie.

« Avec ce partenariat, nous explorons une nouvelle source de matière première, plus durable, pour la production européenne des batteries » explique Emma Nehrenheim, chief environmental officer chez Northvolt. « Et en même temps nous développons une chimie des batteries moins coûteuse », ajoute-t-elle. « Cela démontre qu’il est possible de développer de façon durable l’industrie des batteries tout en générant un impact positif pour la société et en réduisant les coûts de production ».