Il y a peu, le cobalt était surtout connu des industriels de la métallurgie et des céramistes qui lui doivent le bleu profond de leurs émaux. Aujourd’hui, il s’est imposé comme l’un des métaux les plus stratégiques de la transition énergétique. Composant clé des batteries lithium-ion qui équipent les véhicules électriques et les appareils numériques, le cobalt concentre à la fois les enjeux de la décarbonation et les tensions géopolitiques les plus aiguës. Sa production est dominée à plus de 70 % par un seul pays — la République Démocratique du Congo —, son raffinage est contrôlé à plus de 75 % par la Chine, et sa demande mondiale ne cesse de progresser. Dans ce contexte, le recyclage du cobalt est devenu un enjeu de souveraineté industrielle autant qu’environnemental.
Le cobalt : propriétés et caractéristiques
Le cobalt (symbole Co, numéro atomique 27) est un métal de transition d’aspect gris-bleu argenté à l’état pur. Voisin du fer et du nickel dans le tableau périodique, il partage avec eux des propriétés ferromagnétiques — avec une particularité remarquable : il possède le point de Curie le plus élevé connu (1 111 °C), ce qui signifie qu’il conserve ses propriétés magnétiques à des températures bien supérieures aux autres métaux ferromagnétiques.
Parmi ses principales caractéristiques physico-chimiques :
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Une très grande résistance aux hautes températures, qui en fait un composant de choix pour les superalliages aéronautiques et les turbines
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Une excellente résistance à la corrosion et à l’oxydation, y compris dans des environnements chimiquement agressifs
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Des propriétés catalytiques recherchées dans l’industrie chimique et pétrolière
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Une capacité à stabiliser les structures cristallines des cathodes de batteries, améliorant leur densité énergétique et leur durée de vie
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Un oligo-élément essentiel aux êtres vivants, entrant dans la composition de la vitamine B12
Une caractéristique économique fondamentale distingue le cobalt de la plupart des autres métaux : dans plus de 98 % des cas, il est extrait non pas comme produit principal d’une mine, mais comme coproduit de l’exploitation du cuivre ou du nickel. Cette dépendance à la production de deux autres métaux complexifie structurellement sa gestion d’approvisionnement.
Les principales utilisations industrielles
En 2024, le cobalt est absorbé à plus de 70 % par le secteur des batteries, avec une répartition des usages mondiaux qui illustre le basculement du métal vers la transition énergétique :
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43 % pour les batteries de véhicules électriques (NMC, NCA), débouché désormais dominant
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30 % pour les batteries d’appareils portables (smartphones, ordinateurs, tablettes)
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8 % pour les superalliages, principalement dans l’aéronautique (aubes de turbines, réacteurs)
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4 % pour les métaux durs et outils de coupe (carbures cémentés de type WC-Co)
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3 % pour les catalyseurs dans le raffinage pétrolier et la production de biocarburants
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3 % pour d’autres applications : batteries de stockage stationnaire, pigments (bleu de cobalt), aimants permanents (alliages AlNiCo et Sm-Co), radiothérapie médicale (cobalt-60)
Si les batteries représentent aujourd’hui le principal débouché, une tendance de fond s’est toutefois confirmée : les constructeurs automobiles et les fabricants de cellules s’emploient à réduire progressivement la teneur en cobalt dans leurs batteries. Les chimies NMC 811 (8 parts de nickel, 1 de manganèse, 1 de cobalt) et NMC 9 tendent à se substituer aux anciennes formulations NMC 111 plus riches en cobalt, limitant ainsi l’exposition au risque d’approvisionnement.
Le recyclage du cobalt : enjeux et procédés
Le cobalt est l’un des rares métaux pour lequel le recyclage présente une rentabilité économique directe : les batteries NMC contenant du cobalt génèrent une marge positive à la récupération de 2 000 à 6 000 € par tonne traitée, grâce à la valeur combinée du cobalt, du nickel et du cuivre. Cette rentabilité différencie le cobalt de certains autres métaux de batteries comme le lithium (actuellement déficitaire à recycler seul) ou le manganèse.
Deux grandes voies industrielles permettent de récupérer le cobalt en fin de vie :
La pyrométallurgie
Les batteries ou les déchets métalliques sont portés à très haute température (1 400-1 500 °C) dans des fours de fusion. Le cobalt et le nickel sont récupérés sous forme d’alliage métallique. Le procédé est mature et adapté aux grands volumes, mais il entraîne des pertes de lithium dans les scories et des émissions de CO2 importantes (2 à 4 tonnes par tonne traitée). Il reste utilisé pour les superalliages et les déchets métalliques industriels.
L’hydrométallurgie
Devenue la voie de référence en Europe pour les batteries Li-ion, elle consiste à broyer les modules de batteries pour obtenir une black mass (poudre noire contenant l’ensemble des métaux), puis à la dissoudre dans des solutions acides. Le cobalt est ensuite extrait par précipitation ou extraction par solvant, avec des rendements supérieurs à 90 %. Le règlement européen 2023/1542 fixe un objectif de 95 % de récupération pour le cobalt d’ici 2031, et impose dès 2031 un contenu minimum de 16 % de cobalt recyclé dans les nouvelles batteries, taux porté à 26 % en 2036.
Le taux de recyclage mondial du cobalt en fin de vie est actuellement estimé entre 35 et 58 % selon les sources, avec des écarts importants selon les flux : le cobalt des superalliages (déchets d’usinage, pièces de rechange) est recyclé à des taux élevés depuis longtemps, tandis que le cobalt des batteries portables reste encore partiellement perdu faute d’une collecte suffisante.
Perspectives : entre réduction de teneur et montée en puissance du recyclage
L’avenir du cobalt dans l’industrie des batteries est paradoxal : sa demande totale devrait continuer de croître portée par l’électrification des transports, tandis que la teneur en cobalt par batterie tend à diminuer sous l’effet des nouvelles chimies. Ce mouvement de « cobalt-light » réduit le risque individuel lié à chaque batterie, mais ne supprime pas la tension globale sur la ressource.
Le recyclage est unanimement identifié comme la réponse structurelle à long terme. Les experts estiment que le cobalt secondaire issu du recyclage pourrait représenter une part croissante de l’approvisionnement mondial à partir des années 2030, lorsque les premières générations de batteries de véhicules électriques arriveront massivement en fin de vie. En Europe, les projets de gigafactories de recyclage — portés par des acteurs comme Eramet, SNAM ou Veolia — intègrent systématiquement la récupération du cobalt comme l’un des piliers de leur modèle économique.
Pour les opérateurs du recyclage, le cobalt représente ainsi une matière première secondaire de haute valeur, dont la maîtrise des flux et des procédés de récupération sera déterminante dans la compétition industrielle des prochaines décennies.