Économie domestique et écologie : régénérer les piles

(présentation et banc d’essai de l’Ecovolt + autres systèmes)

La régénération de piles
Beaucoup d’appareils nomades utilisés quotidiennement tirent l’énergie électrique nécessaire à leur fonctionnement de piles – le plus souvent alkalines (quelquefois au Zinc-Carbone) car leurs homologues rechargeables (batteries) n’assurent pas le voltage nécessaire à un bon service (1,2 V au lieu de 1,5 V).
Un petit appareil multi-fonction existe, qui est sensé tester et « régénérer » environ une vingtaine de fois les piles alkalines estampillées à « usage unique » ou « jetables » ; il permet également la recharge des accus Ni-Cd (Nickel Cadmium) et Ni-MH (Nickel Metal-Hydrure).

Quelques rappels
– la capacité théorique d’une pile (définie par les fabricants) est de 20 heures (le temps de décharge) multiplié par le courant que peut fournir la pile pendant cette durée, à 20 °C sur un équipement normalisé.
– plus généralement, on présente sa capacité comme étant l’intensité qu’elle peut soutenir pendant 10 heures jusqu’à 80 % de sa tension nominale, c.a.d 1,2 V pour 1,5 V.
– plus l’intensité est forte, plus rapide est la dépolarisation de la pile.
– la performance d’un assemblage de piles branchées en série est celle de son élément le plus faible.

Principe de la régénération
La principale raison pour laquelle les piles alkalines se déchargent est l’apparition d’un dépôt sur – et dans – l’électrode positive de la pile (anode) ; cette oxydation rompt le contact entre les deux polarités.
Le régénérateur neutralise cette oxydation grâce à l’action d’un microprocesseur qui nettoie les électrodes en créant des impulsions au lieu d’un courant continu, afin de restituer aux piles leur potentiel initial.
Le procédé de régénération (mais sous sa forme chimique) n’est pas nouveau puisque Thomas Edison avait déposé dès 1922 un brevet pour rendre leur potentiel aux piles en retirant les électrodes, puis ne les faisant macérer dans une « préparation » chimique.

Pour ceux qui restent incrédules, voici un document interne déjà ancien (1960) issu du centre de recherches du célèbre fabricant de piles « Wonder » (ayant popularisé le slogan « Ne s’use que si l’on s’en sert« ) ; il explique clairement pourquoi et comment l’on peut régénérer les piles alcalines.

Efficacité théorique
Les tests fabricant ont démontré que la plupart des piles (alkalines) peuvent être régénérées jusqu’à 95 % de leur potentiel ; les piles salines, pour seulement 60 %.

Caractéristiques de l’Ecovolt
– permet de contrôler l’état des piles et des accus en déterminant s’ils sont régénérables ou rechargeables,
– chacune des 5 lignes de charge est indépendante, et assure un traitement individuel de la pile à régénérer,
– 4 emplacements pour régénérer les piles alkalines d’1,5 V : C (LR14), D (LR20) AAA (LR03), AA (LR6)
– emplacement pour régénérer les piles 9 V à pression,
– permet la régénération simultanée des piles de types et de gabarits différents,
– charge les « piles rechargeables » (accus de type Ni-Cd et Ni-MH) et RAM (Alkaline Manganèse Rechargeables) pour les mêmes formats,
– assure la décharge complète des accus avant de les recharger pour éviter l’effet mémoire qui réduit leur capacité de charge,
– protection contre surcharge, surchauffe, court-circuit et inversion de polarité,
– les LEDs de contrôle passent au vert lorsque les piles sont régénérées,
– cycle complet de régénération ou de charge variable selon modèle et capacité (entre 1 et 10 heures),
– maintien de la charge optimale,
– tension d’entrée 100-240 V 50-60 Hz sur transformateur externe (sortie en 12 V DC),
– fonction coupure Delta V négatif,
– courant de sortie 130 mA max par canal,
– dimensions : 17,5 x 15,5 x 4,5 cm.

Intérêt écologique
Le décret du 18 mars 1991 classe les piles comme des déchets dangereux.
La bonne éco-attitude consistait jusqu’à présent à réutiliser les piles possédant encore une certaine capacité pour alimenter des appareils moins exigeants (réveil ou horloge murale, lampe à LEDs) ; après cette seconde utilisation, les piles étaient dans l’idéal confiées au réseau de recyclage spécifique.
L’ECOVOLT assure à cet égard de produire selon les cas environ 20 fois moins de ce type de déchets ; mais cela va plus loin, car ce réemploi préserve les ressources et l’énergie nécessaires à leur production et leur transport (énergie grise).
Chaque jour ce ne sont pas moins de 164 000 piles qui sont mises au rebut dont seulement 1/3 finissent dans un centre de recyclage ; leur rejet sauvage dans la nature est estimé à environ 20 000 tonnes par an.
C’est d’autant plus du gâchis que 2/3 d’entre elles, sont toujours fonctionnelles !

Intérêt financier
– Lorsqu’un appareil nomade (non branché sur le secteur) se met à flancher, on en retire les piles pour les remplacer par des neuves ; alors que bien souvent, sur les 2 ou 4 piles que l’on enlève, une seule est déchargée mais neutralise la capacité des autres…
– L’utilisation pendant 1 an d’un appareil gourmand en électricité fonctionnant avec 2 piles alcalines, revient à environ 200 euros chaque année.
– Si l’on considére qu’une pile peut être régénérée une vingtaine de fois, ce coût serait divisé par 20, soit 10 euros par an.
– Le surcoût en électricité des régénérations sur votre facture d’électricité est quasi nul puisqu’il correspond à moins d’un demi-centime d’euro par régénération (conso réelle mesurée : 3 Wh pour 4 piles).

Banc d’essai et suite des explications :

http://seme.cer.free.fr/index.php?cat=regenerateur-piles-ecovolt