Contexte et portée de l’étude
Le passage à l’électrification des transports et du chauffage repose largement sur les batteries lithium‑ion. Une recherche dirigée par Haiwei Zhou à l’Université de Melbourne a quantifié la part actuelle de ces batteries dans le bilan carbone mondial : 0,18 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre. Les auteurs soulignent que, si la demande de batteries suit les projections de l’énergie décarbonée, cette proportion pourrait augmenter d’un facteur dix d’ici 2050. Cette hausse potentielle place les batteries parmi les sources d’émissions non négligeables une fois les secteurs majeurs (production d’électricité, transport) fortement réduits.
Méthodologie d’évaluation du cycle de vie
Les chercheurs ont construit un modèle de cycle de vie couvrant la production, l’usage et le recyclage des batteries destinées aux véhicules électriques et au stockage stationnaire. Le modèle intègre les scénarios de l’International Energy Agency (IEA) pour la demande énergétique et la composition du mix électrique à l’échelle régionale. Ainsi, chaque kilowatt‑heure stocké est pondéré par l’intensité carbone locale de l’électricité utilisée lors de la fabrication. Le calcul distingue les étapes de minage et raffinage (notamment le lithium, le cobalt et le nickel) et les processus de fabrication d’électrodes et d’assemblage, qui sont les plus gourmands en énergie. Le modèle inclut également un facteur de recyclage qui réduit l’énergie requise pour extraire les matériaux comparé à l’extraction primaire, mais les auteurs ont choisi de comparer les scénarios de réduction de la demande plutôt que d’améliorer le profil carbone unitaire.
Scénarios de réduction des émissions
Trois leviers sont évalués : optimisation du mix énergétique de la production, amélioration du taux de recyclage et réduction de la quantité de batteries nécessaires. L’étude montre que, même avec une décarbonation progressive du réseau électrique, la croissance du nombre de batteries entraîne une hausse linéaire des émissions. En revanche, réduire la demande de batteries – par exemple via l’allégement des véhicules, l’optimisation de la gestion de l’énergie domestique ou le recours à des systèmes de stockage hybrides – permet d’atténuer la trajectoire d’émission de façon plus prononcée que les gains d’efficacité de fabrication isolés. Le modèle indique que, sous les scénarios IEA les plus ambitieux, la réduction de la demande pourrait limiter l’augmentation à moins d’un facteur cinq, contre dix sans aucune mesure.
Enfin, le travail souligne une incertitude majeure : la disponibilité de matières premières et les évolutions technologiques des chimies de batteries (par ex. les batteries à base de phosphates de fer ou de sodium) ne sont pas pleinement intégrées. Cette lacune limite la précision des prévisions au-delà de 2050 et justifie des études complémentaires sur les alternatives de chimie et les impacts de la chaîne d’approvisionnement.
