Les piles alcalines sont rechargeables par l’un de leurs inventeurs Karl Kordesch

Karl Kordesch ( inventeur de nombreuses piles donc celles de la mission Apollo et de cette moto hybride )

Les piles alcalines dites « jetables », si présentes dans notre quotidien, ne sont pas réellement à usage unique.

Karl Kordesch, l’un des inventeurs de la pile alcaline, l’avait démontré au début des années 1980 et voulait qu’elle soit réutilisable. Si on l’avait suivi, on aurait pu réduire le gaspillage énergétique actuel et les impacts environnementaux des piles…

Avec une nouvelle loi sur l’obsolescence programmée, c’est donc le moment pour l’équipe Paléo-énergétique de se pencher à nouveau sur ces piles électriques si peu efficaces (une pile alcaline demande à peu près 50 fois plus d’énergie pour sa fabrication qu’elle n’en délivrera lors de son utilisation), et de reprendre l’histoire de la pile alcaline rechargeable.

A l’heure actuelle, les indications qui figurent sur les emballages des piles : «Non rechargeable », « Ne pas recharger » donnent à penser que les piles alcalines sont à usage unique. L’utilisateur est donc invité à jeter la pile après une seule utilisation. Et sur l’emballage, on le prévient des gros risques qu’il encourt s’il essaie de la recharger : explosion, coulure, …

En réalité, les piles alcalines sont utilisables plusieurs fois, et cette possibilité est peu connue du grand public. Du point de vue scientifique, cette possibilité d’effectuer plusieurs cycles de charge décharge est un fait avéré. Elle a été étudiée et vérifiée dans la littérature technique, notamment par l’un des co-inventeurs de la pile alcaline, Karl Kordesch, qui a publié un article à ce sujet en 1981. Elle a fait l’objet de vérifications multiples, y compris par les fabricants eux-mêmes.

Karl Kordesch et ses collègues ont développé entre 1981 et 1990 des piles alcalines rechargeables, beaucoup plus durables que les piles jetables. Ce sont des piles alcalines renforcées (le joint et le séparateur sont plus solides, il y a un absorbeur d’hydrogène). Ces piles ont été proposées au grand public, notamment par la société Rayovac, puis progressivement retirées du marché, au profit des piles rechargeables NiMH.

Mais ces dernières ( NiMH ) ont quelques handicaps. Le prix d’abord est relativement dissuasif. Ensuite, leur tension nominale n’est que de 1,2V, au lieu de 1,5V, et certains appareils ne sont pas conçus pour fonctionner avec elles. Enfin, les chargeurs rapides les abîment rapidement. Bref, les piles alcalines jetables sont donc plus présentes que jamais dans les rayons des magasins, et le volume de déchets associé continue de croître.

Que reste-t-il actuellement de cette invention ? Depuis les années 1950, il existe des appareils effectuant la régénération des piles salines et alcalines, notamment utilisés en Asie, où l’on peut se les procurer assez facilement. La régénération permet de réutiliser une dizaine de fois, avec une capacité qui décroit assez rapidement. Il est très important que la régénération se fasse à faible courant, de manière très progressive, sur une durée d’une journée environ. Un courant trop élevé endommage la pile et la fait couler.

Un brevet américain récent , publié en début d’année 2015 ((http://www.google.com/patents/WO2013126520A1?) par un groupe de chercheurs en électrochimie de l’université de New York (Tal Sholklapper et al.), relance le sujet de l’efficacité des piles alcalines. Les chercheurs proposent d’utiliser les piles sur une plage de tension plus réduite, disons entre 1,6 V et 1,2 V, et avec la possibilité de recharger plusieurs dizaines de fois. C’est l’inverse de ce qui est prévu par les normes internationales IEC actuelles, qui prévoient que l’on pousse à bout les piles jusqu’à 0,9V, puis de les jeter, étant donné qu’elles sont trop dégradées pour être réutilisées. L’idée est très intéressante mais se heurte à des difficultés pratiques :

  • Dans les appareils qui utilisent les piles, la décharge va en général plus bas que 1,2V, et donc la recharge n’est pas complète. C’est pourquoi on obtient ce que l’on peut appeler une « régénération «

  • Ensuite, il faut des chargeurs adaptés, avec une injection de courant très lente, pour limiter les réactions parasites, notamment le dégagement d’hydrogène. Fruit du hasard ou volonté délibérée ? La qualité des joints d’étanchéité des piles s’est dégradée depuis les années 90, et ceux-ci sont fragiles. Mais pas sur toutes les piles : les piles dites « professionnelles » ont elles des joints plus solides et souvent un électrolyte gélifié, qui ne coule pas.

Que faire dans ce contexte si peu « développement durable » ?

  • D’abord, utiliser le plus possible des piles rechargeables NiMH ! Bien employées, elles sont vraiment durables !

  • Ensuite, se faire une idée par soi-même et construire l’un de ces régénérateurs simples, à base de LM317 (un circuit intégré très connu, et bon marché). Les résultats sont étonnants, et permettent de répondre à ceux qui disent « ça ne peut pas marcher, c’est techniquement impossible » ou « si c’était possible, cela fait longtemps qu’on le saurait » !

Un jour peut-être, une amélioration, ou un changement de mentalité, pourra faire évoluer la situation, et rendre hommage à Karl Kordesch, qui s’est battu avant l’heure pour des piles électriques plus durables !

Paléo-Energétique souhaite proposer prochainement une sélection de schémas électroniques pour recycler vos piles mais aussi de constituer un groupe de travail sur la question de l’obsolescence des piles alcalines présentes sur le marché.

Si vous souhaitez participer au groupe de travail -> contacter nous via hello@paleo-energetique . org

 

 

 

Selon Planetoscope : Le marché des piles en France, c’est 600 millions d’unités vendues chaque année, soit 25 000 Tonnes et 0.5 % des déchets ménagers.

Selon l’Ademe : ce nombre est de 1 milliard et de 90 millions pour les accumulateurs… 80% des piles ne sont pas recyclées en Europe en 2009.