L’exploitation minière du lithium doit devenir plus verte pour que les véhicules électriques conservent leur crédibilité terrestre

Il y a beaucoup de pouces de colonne donnés aux avantages environnementaux de véhicules électriques, comme la réduction de la pollution atmosphérique et des émissions de gaz à effet de serre. Mais il y a un petit secret salé souvent obscurci par ceux qui parlent lyriquement des VE – l’impact environnemental du lithium extrait pour fabriquer des batteries EV.

J’ai donc décidé de plonger profondément dans ce qu’il est, d’où il vient, comment il est extrait, son impact environnemental et ce que nous pouvons faire pour le rendre plus vert.

Et ne vous inquiétez pas, aucun diplôme en géologie n’est nécessaire.

Qu’est-ce que le lithium ?

Le lithium est une substance naturelle présente dans les minéraux ioniques tels que la pétalite, la lépidolite et le spodumène. Ces minéraux se trouvent principalement à deux endroits : les formations rocheuses ou les réservoirs de saumure souterrains.

A quoi sert le lithium ?

Le lithium est surtout connu comme ingrédient dans les batteries rechargeables. Ceux-ci incluent ceux qui alimentent les appareils médicaux, les téléphones portables, les ordinateurs, les outils électriques et bien plus encore. On le trouve également dans les voitures hybrides et tout électriques, les bus, les ferries, les drones et, occasionnellement, les batteries d’avion.

Selon IHS Markit, en 2000, environ 9 % du lithium produit était utilisé pour les batteries. En 2020, cette part est passée à 66 % et devrait atteindre plus de 90 % d’ici 2030.

Dans certains contextes, un véhicule entièrement électrique (comme une Tesla Model S) contient environ 63 kg de lithium.

D’où vient le lithium ?

Selon les données de l’US Geological Survey, l’Australie est le plus grand producteur de lithium, la majorité provenant de minerais de roche dure situé à Les projets Greenbushes. Il s’agit de la plus grande réserve de lithium au monde.

Vient ensuite ce que l’on appelle le « triangle du lithium de l’Amérique du Sud » – composé du Chili, de l’Argentine et de la Bolivie.

La région abrite plus de lithium que l’Australie, mais en extrait moins. Il bénéficie de conditions géologiques qui créent des salines riches en lithium. L’une des principales sources d’extraction se trouve dans le Salar de Atacama (Chili), immergé dans le désert d’Atacama (le plus sec du monde). Un autre est le Salar del Hombre Muerto en Argentine.

La Chine est en troisième position sur la liste, la majeure partie du lithium du pays provenant de la plaine de Chang Tang, dans l’ouest du Tibet. Cependant, la Chine est à la traîne en matière d’extraction, car le pays importe beaucoup de lithium d’Australie.

L’extraction du lithium se produit également dans une moindre mesure à divers endroits, y compris Amérique du Nord, Afriqueet le Portugal.

Comment est-il extrait ?

Il existe deux façons principales selon l’endroit où se trouve la source de lithium.

Extraction de roche :

Dans l’extraction de roche, la roche solide est forée et dynamitée, puis concassée. Ensuite, le lithium est séparé du reste de la roche à l’aide de produits chimiques et de chaleur.

Il s’agit de la forme d’exploitation minière la plus courante en Australie et aux États-Unis.

Extraction de sel :

Dans l’extraction du sel, le lithium provient de réservoirs souterrains dans des lacs où l’eau salée est pompée dans une série d’étangs peu profonds et laissée s’évaporer pendant 12 à 18 mois.

Celui-ci est ensuite soumis à plusieurs traitements chimiques pour laisser derrière lui le lithium « or blanc ».

L’Amérique du Sud, la Chine et l’Afrique privilégient la méthode d’extraction du sel.

Mais malheureusement, il y a des inconvénients :

• L’extraction des mines de sel est gourmande en eau. Il faut 8 millions de litres (500 000 gallons) d’eau pour produire une tonne de lithium.
• Selon le Institut de recherche énergétiqueles sociétés minières du Salar de Atacama au Chili, l’un des endroits les plus secs de la planète, utilisent 65 % de l’eau de la région.
• L’élimination de la saumure abaisse la nappe phréatique, menaçant les approvisionnements nécessaires pour boire et irriguer.
• L’extraction du lithium utilise des produits chimiques toxiques qui peuvent contaminer les cours d’eau, les cultures, les écosystèmes locaux et faune.
• Les endroits isolés peuvent abriter des espèces en voie de disparition florecomme la rare fleur sauvage du désert, le sarrasin de Tiehm, dans le Silver Peak, au Nevada.
• Les opérations minières du Salar de Atacama sont liées au déclin de deux espèces de flamants roses menacées résidant dans le bassin.
• Il y a aussi ce que les chercheurs appellent «l’ombre coloniale de l’électromobilité verte,” qui est l’impact l’exploitation minière du lithium a sur l’environnement local et les habitants d’Amérique latine. Ils affirment que l’extraction du lithium reproduit les inégalités historiques entre les hémisphères nord et sud, affectant particulièrement les territoires andins indigènes.

Existe-t-il une voie plus verte ?

Heureusement, oui. Deux acteurs de premier plan dans les efforts de verdissement de l’extraction du lithium sont une startup australienne Vulcaintravaillant dans le sud de l’Allemagne, et Lithium de Cornouailles au Royaume-Uni.

Les deux travaillent pour extraire le lithium dans les eaux thermales profondes des régions respectives avec une empreinte carbone nette nulle.

Le processus s’appuie sur l’énergie géothermique renouvelable d’origine naturelle pour alimenter le sous-produit d’énergie renouvelable d’extraction du lithium. Les eaux plus profondes sont nettement plus chaudes qu’à une profondeur moindre. Cela crée le potentiel d’utilisation des eaux géothermiques pour produire de l’électricité sans carbone ainsi que de la chaleur. Cette électricité pourrait alimenter une planète d’extraction de lithium pour extraire le lithium des mêmes eaux.

Par exemple, Cornish Lithium prévoit d’extraire directement le lithium des fluides dans une usine de traitement qui aura une empreinte de la taille d’un supermarché ou d’une unité industrielle de taille moyenne.

Cependant, tout n’est pas simple, car les deux sociétés en sont encore aux premiers stades de l’exploration. Il est également difficile de savoir si la méthodologie s’adapterait à d’autres régions minières de lithium actuelles, mais au moins c’est un pas dans la bonne direction.

Les batteries électriques seront une source d’énergie précieuse dans les prochaines décennies. Le défi consiste à rendre leurs ingrédients durables, mais également à garantir que le lithium actuellement en circulation connaît un cycle de vie complet et est recyclé d’une manière qui n’a pas d’impact négatif sur la planète.

Les batteries lithium-ion ne vont pas disparaître de si tôt, et nous pouvons nous attendre à voir davantage de R&D dans leur impact sur la chimie, l’utilité et l’après-vie. Espérons juste que ce n’est pas trop peu trop tard.