{"id":1241,"date":"2022-12-19T00:07:34","date_gmt":"2022-12-19T00:07:34","guid":{"rendered":"https:\/\/campusunivers.com\/?p=1241"},"modified":"2022-12-19T00:07:36","modified_gmt":"2022-12-19T00:07:36","slug":"le-lithium-nouvel-or-blanc-de-la-transition-verte-consultez-linterview-de-christel-laberty-robert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/campusunivers.com\/?p=1241","title":{"rendered":"Le lithium, nouvel or blanc de la transition verte ? Consultez l\u2019Interview de Christel Laberty-Robert<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

Alors que la vente de v\u00e9hicules thermiques neufs sera interdite au sein de l\u2019Union europ\u00e9enne en 2035, le lithium est devenu le nouvel or blanc de la transition \u00e9nerg\u00e9tique. <\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert, directrice de l\u2019\u00e9quipe RMES<\/a>1<\/sup> du laboratoire de chimie de la mati\u00e8re condens\u00e9e de Paris<\/a> et sp\u00e9cialiste des batteries et de la chimie des mat\u00e9riaux, apporte son \u00e9clairage sur l\u2019importance de ce m\u00e9tal omnipr\u00e9sent dans notre quotidien et dont la production suscite la controverse.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quelles sont les caract\u00e9ristiques du lithium qui le rendent si important dans les batteries ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert : <\/strong>Le lithium est un m\u00e9tal solide et l\u00e9ger ayant un grand potentiel \u00e9lectrochimique. Gr\u00e2ce \u00e0 ces propri\u00e9t\u00e9s, il permet de d\u00e9velopper des batteries compactes avec des densit\u00e9s d’\u00e9nergie importantes qui peuvent \u00eatre utilis\u00e9es dans les t\u00e9l\u00e9phones portables ou les v\u00e9hicules \u00e9lectriques.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9l\u00e9ment incontournable des transitions num\u00e9rique et \u00e9nerg\u00e9tique, le lithium est \u00e9galement utilis\u00e9, dans une moindre mesure, dans d\u2019autres applications : fusion thermonucl\u00e9aire, m\u00e9dicaments r\u00e9gulateurs de l’humeur, fabrication de certains alliages, c\u00e9ramiques et verres.<\/p>\n\n\n\n

Sous quelle forme existe-t-il \u00e0 l\u2019\u00e9tat naturel et comment l\u2019extrayons-nous ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Tr\u00e8s peu concentr\u00e9 dans l’\u00e9corce terrestre, le lithium se trouve sous forme ionique dans des minerais comme les silicates (en particulier le spodum\u00e8ne), qu\u2019il faut extraire en tr\u00e8s grande quantit\u00e9 pour fabriquer des batteries. Les processus d\u2019extraction sont longs, \u00e9nergivores et demandent de grandes quantit\u00e9s d\u2019eau et de produits chimiques.
Le lithium est \u00e9galement pr\u00e9sent dans des saumures, notamment en Argentine et au Chili. Pour l\u2019extraire, ces saumures sont pomp\u00e9es en surface, puis stock\u00e9es pendant plusieurs mois en attendant l\u2019\u00e9vaporation de l\u2019eau. Elles subissent ensuite des traitements chimiques et physiques pour produire du carbonate et de l\u2019hydroxyde de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Quels sont les principaux gisements dans le monde, en Europe et en France ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Ils existent principalement en Am\u00e9rique du Sud et en Australie. Il y en a \u00e9galement aux \u00c9tats-Unis, au Br\u00e9sil et au Portugal. Si elle ne poss\u00e8de pas de grande r\u00e9serve, la Chine s\u2019est, quant \u00e0 elle, int\u00e9ress\u00e9e au processus d\u2019extraction du lithium et \u00e0 sa transformation en oxydes (hydroxyde et carbonate de lithium) qui sont utilis\u00e9s pour fabriquer les batteries.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, des gisements ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s en Allemagne, en Autriche, au Portugal, en Finlande et en Serbie. En France, trois zones ont \u00e9t\u00e9 rep\u00e9r\u00e9es : dans le massif armoricain, dans la vall\u00e9e du Rhin et dans le nord du massif central o\u00f9 le num\u00e9ro un mondial des min\u00e9raux industriels, Imerys, projette d\u2019ouvrir une mine d\u2019ici 2027. Ce projet de mine, qui n\u00e9cessiterait pr\u00e8s d\u2019un milliard d\u2019euros d\u2019investissement, permettrait de produire assez de lithium pour \u00e9quiper, d\u00e8s 2028, 700 000 v\u00e9hicules \u00e9lectriques par an pour une dur\u00e9e d\u2019au moins 25 ans.<\/p>\n\n\n\n

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Christel Laberty-Robert, directrice de l\u2019\u00e9quipe RMES<\/a> du laboratoire de chimie de la mati\u00e8re condens\u00e9e de Paris<\/a><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Quels sont les besoins mondiaux futurs en lithium d\u2019ici 20 ans ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Selon l’Agence internationale de l’\u00e9nergie<\/a>, le volume annuel de lithium extrait dans le monde a \u00e9t\u00e9 multipli\u00e9 par trois depuis 2015 et la demande de lithium devrait augmenter de 40% d\u2019ici 2040 en raison de l\u2019enclenchement concomitant de la transition \u00e9nerg\u00e9tique par de nombreux pays. D\u2019apr\u00e8s une \u00e9tude publi\u00e9e par l’Universit\u00e9 de Louvain, les besoins en lithium en Europe en 2050 seront 35 fois plus importants qu’aujourd’hui.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, la construction des giga factories, ces usines g\u00e9antes de batteries pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, va engendrer des demandes en m\u00e9taux tr\u00e8s importantes. Cela a eu pour cons\u00e9quence l\u2019inscription du lithium, en 2020, par la Commission europ\u00e9enne comme mati\u00e8re premi\u00e8re critique.<\/p>\n\n\n\n

Quel est l\u2019impact environnemental de l\u2019exploitation du lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>L’extraction mini\u00e8re change la nature des paysages et produit des volumes consid\u00e9rables de d\u00e9chets potentiellement polluants. Elle n\u00e9cessite l\u2019utilisation d’acide sulfurique et d\u2019autres produits chimiques qui peuvent contaminer l\u2019environnement. Les explosions dans les mines provoquent des nuages de fum\u00e9e qui se diffusent dans l’atmosph\u00e8re. Tous ces proc\u00e9d\u00e9s sont \u00e9galement tr\u00e8s \u00e9nergivores. L\u2019extraction du lithium dans les saumures implique, quant \u00e0 elle, de tr\u00e8s grandes quantit\u00e9s d\u2019eau : environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Ces impacts sont connus, mais leur importance est sous-estim\u00e9e en Europe car la majeure partie de la production est r\u00e9alis\u00e9e en dehors du continent. Il est important que les Europ\u00e9ens, grands consommateurs de lithium, s\u2019interrogent sur les effets secondaires de son extraction afin d\u2019avoir une vision compl\u00e8te de l\u2019impact sur l\u2019environnement. L\u2019ouverture des mines sur notre territoire devrait permettre une prise de conscience soci\u00e9tale sur ce que nos modes de vie impliquent en termes environnementaux.<\/p>\n\n\n\n

Les batteries au lithium sont-elles recyclables ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Si le recyclage des batteries existe, il n\u2019est pas encore automatis\u00e9 en raison de l\u2019absence de normes de standardisation des packs de batteries. Il est donc important que les industriels r\u00e9fl\u00e9chissent \u00e0 une \u00e9conomie circulaire permettant de concevoir des batteries pouvant facilement \u00eatre d\u00e9sassembl\u00e9es et recycl\u00e9es par des chaines de d\u00e9montage automatis\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, un gros travail doit \u00eatre fait pour optimiser les processus de recyclage qui sont aujourd\u2019hui longs et \u00e9nergivores. Il faut d’abord d\u00e9charger le pack de batterie avant de d\u00e9monter et de broyer ses diff\u00e9rents modules pour r\u00e9cup\u00e9rer, sous atmosph\u00e8re inerte, la masse noire. Il faut ensuite extraire le lithium gr\u00e2ce \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s d’hydro-m\u00e9tallurgie ou de pyro-m\u00e9tallurgie.<\/p>\n\n\n\n

Une fois que le processus de recyclage aura \u00e9t\u00e9 optimis\u00e9, les batteries usag\u00e9es pourraient constituer, en Europe, une mine urbaine de lithium et d’autres \u00e9l\u00e9ments critiques.<\/p>\n\n\n\n

Quelles alternatives au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Le r\u00e9seau sur le stockage \u00e9lectrochimique de l’\u00e9nergie<\/a> (RS2E) travaille sur les batteries au sodium, deux \u00e0 cinq fois plus puissantes que les batteries au lithium. Elles pr\u00e9sentent plusieurs avantages, notamment celui de se charger beaucoup plus vite et de pouvoir \u00eatre stock\u00e9es sans charge. Contrairement aux batteries au lithium, leur fabrication est fond\u00e9e sur un \u00e9l\u00e9ment que l\u2019on trouve en grande quantit\u00e9 dans la nature et dont l\u2019extraction est beaucoup moins co\u00fbteuse. Des prototypes de ces batteries commencent \u00e0 \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9es par la startup Tiamat issue du RS2E dans la perspective d\u2019ouvrir une usine de plus grande ampleur d\u2019ici quelques ann\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, le d\u00e9veloppement de batteries aqueuses peu couteuses et plus vertes, \u00e0 base de m\u00e9taux non critiques, constitue un challenge pour les ann\u00e9es \u00e0 venir. C\u2019est un enjeu majeur pour permettre une transition \u00e9nerg\u00e9tique rapide sur l\u2019ensemble des continents.<\/p>\n\n\n\n

Participez-vous \u00e0 des programmes strat\u00e9giques de recherche li\u00e9s au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Mon \u00e9quipe participe \u00e0 deux grands projets actuellement soutenus par le gouvernement. Le premier, port\u00e9 par le RS2E, rassemble des acteurs publics et des industriels autour des questions de stockage de l’\u00e9nergie. Il a donn\u00e9 naissance au second : un programme d\u2019\u00e9quipement prioritaire de recherche (PEPR) pour d\u00e9velopper des nouvelles technologies de batteries, en particulier les batteries tout solide. D\u2019autres laboratoires de Sorbonne Universit\u00e9, comme PHENIX2<\/sup><\/a>, travaillent, au sein du RS2E, sur d\u2019autres th\u00e9matiques li\u00e9es au lithium comme, entre autres, les proc\u00e9d\u00e9s de recyclage des batteries.<\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert, directrice de l\u2019\u00e9quipe RMES<\/a>1<\/sup> du laboratoire de chimie de la mati\u00e8re condens\u00e9e de Paris<\/a> et sp\u00e9cialiste des batteries et de la chimie des mat\u00e9riaux, apporte son \u00e9clairage sur l\u2019importance de ce m\u00e9tal omnipr\u00e9sent dans notre quotidien et dont la production suscite la controverse.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quelles sont les caract\u00e9ristiques du lithium qui le rendent si important dans les batteries ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert : <\/strong>Le lithium est un m\u00e9tal solide et l\u00e9ger ayant un grand potentiel \u00e9lectrochimique. Gr\u00e2ce \u00e0 ces propri\u00e9t\u00e9s, il permet de d\u00e9velopper des batteries compactes avec des densit\u00e9s d’\u00e9nergie importantes qui peuvent \u00eatre utilis\u00e9es dans les t\u00e9l\u00e9phones portables ou les v\u00e9hicules \u00e9lectriques.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9l\u00e9ment incontournable des transitions num\u00e9rique et \u00e9nerg\u00e9tique, le lithium est \u00e9galement utilis\u00e9, dans une moindre mesure, dans d\u2019autres applications : fusion thermonucl\u00e9aire, m\u00e9dicaments r\u00e9gulateurs de l’humeur, fabrication de certains alliages, c\u00e9ramiques et verres.<\/p>\n\n\n\n

Sous quelle forme existe-t-il \u00e0 l\u2019\u00e9tat naturel et comment l\u2019extrayons-nous ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Tr\u00e8s peu concentr\u00e9 dans l’\u00e9corce terrestre, le lithium se trouve sous forme ionique dans des minerais comme les silicates (en particulier le spodum\u00e8ne), qu\u2019il faut extraire en tr\u00e8s grande quantit\u00e9 pour fabriquer des batteries. Les processus d\u2019extraction sont longs, \u00e9nergivores et demandent de grandes quantit\u00e9s d\u2019eau et de produits chimiques.
Le lithium est \u00e9galement pr\u00e9sent dans des saumures, notamment en Argentine et au Chili. Pour l\u2019extraire, ces saumures sont pomp\u00e9es en surface, puis stock\u00e9es pendant plusieurs mois en attendant l\u2019\u00e9vaporation de l\u2019eau. Elles subissent ensuite des traitements chimiques et physiques pour produire du carbonate et de l\u2019hydroxyde de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Quels sont les principaux gisements dans le monde, en Europe et en France ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Ils existent principalement en Am\u00e9rique du Sud et en Australie. Il y en a \u00e9galement aux \u00c9tats-Unis, au Br\u00e9sil et au Portugal. Si elle ne poss\u00e8de pas de grande r\u00e9serve, la Chine s\u2019est, quant \u00e0 elle, int\u00e9ress\u00e9e au processus d\u2019extraction du lithium et \u00e0 sa transformation en oxydes (hydroxyde et carbonate de lithium) qui sont utilis\u00e9s pour fabriquer les batteries.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, des gisements ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s en Allemagne, en Autriche, au Portugal, en Finlande et en Serbie. En France, trois zones ont \u00e9t\u00e9 rep\u00e9r\u00e9es : dans le massif armoricain, dans la vall\u00e9e du Rhin et dans le nord du massif central o\u00f9 le num\u00e9ro un mondial des min\u00e9raux industriels, Imerys, projette d\u2019ouvrir une mine d\u2019ici 2027. Ce projet de mine, qui n\u00e9cessiterait pr\u00e8s d\u2019un milliard d\u2019euros d\u2019investissement, permettrait de produire assez de lithium pour \u00e9quiper, d\u00e8s 2028, 700 000 v\u00e9hicules \u00e9lectriques par an pour une dur\u00e9e d\u2019au moins 25 ans.<\/p>\n\n\n\n

Quels sont les besoins mondiaux futurs en lithium d\u2019ici 20 ans ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Selon l’Agence internationale de l’\u00e9nergie<\/a>, le volume annuel de lithium extrait dans le monde a \u00e9t\u00e9 multipli\u00e9 par trois depuis 2015 et la demande de lithium devrait augmenter de 40% d\u2019ici 2040 en raison de l\u2019enclenchement concomitant de la transition \u00e9nerg\u00e9tique par de nombreux pays. D\u2019apr\u00e8s une \u00e9tude publi\u00e9e par l’Universit\u00e9 de Louvain, les besoins en lithium en Europe en 2050 seront 35 fois plus importants qu’aujourd’hui.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, la construction des giga factories, ces usines g\u00e9antes de batteries pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, va engendrer des demandes en m\u00e9taux tr\u00e8s importantes. Cela a eu pour cons\u00e9quence l\u2019inscription du lithium, en 2020, par la Commission europ\u00e9enne comme mati\u00e8re premi\u00e8re critique.<\/p>\n\n\n\n

Quel est l\u2019impact environnemental de l\u2019exploitation du lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>L’extraction mini\u00e8re change la nature des paysages et produit des volumes consid\u00e9rables de d\u00e9chets potentiellement polluants. Elle n\u00e9cessite l\u2019utilisation d’acide sulfurique et d\u2019autres produits chimiques qui peuvent contaminer l\u2019environnement. Les explosions dans les mines provoquent des nuages de fum\u00e9e qui se diffusent dans l’atmosph\u00e8re. Tous ces proc\u00e9d\u00e9s sont \u00e9galement tr\u00e8s \u00e9nergivores. L\u2019extraction du lithium dans les saumures implique, quant \u00e0 elle, de tr\u00e8s grandes quantit\u00e9s d\u2019eau : environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Ces impacts sont connus, mais leur importance est sous-estim\u00e9e en Europe car la majeure partie de la production est r\u00e9alis\u00e9e en dehors du continent. Il est important que les Europ\u00e9ens, grands consommateurs de lithium, s\u2019interrogent sur les effets secondaires de son extraction afin d\u2019avoir une vision compl\u00e8te de l\u2019impact sur l\u2019environnement. L\u2019ouverture des mines sur notre territoire devrait permettre une prise de conscience soci\u00e9tale sur ce que nos modes de vie impliquent en termes environnementaux.<\/p>\n\n\n\n

Les batteries au lithium sont-elles recyclables ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Si le recyclage des batteries existe, il n\u2019est pas encore automatis\u00e9 en raison de l\u2019absence de normes de standardisation des packs de batteries. Il est donc important que les industriels r\u00e9fl\u00e9chissent \u00e0 une \u00e9conomie circulaire permettant de concevoir des batteries pouvant facilement \u00eatre d\u00e9sassembl\u00e9es et recycl\u00e9es par des chaines de d\u00e9montage automatis\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, un gros travail doit \u00eatre fait pour optimiser les processus de recyclage qui sont aujourd\u2019hui longs et \u00e9nergivores. Il faut d’abord d\u00e9charger le pack de batterie avant de d\u00e9monter et de broyer ses diff\u00e9rents modules pour r\u00e9cup\u00e9rer, sous atmosph\u00e8re inerte, la masse noire. Il faut ensuite extraire le lithium gr\u00e2ce \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s d’hydro-m\u00e9tallurgie ou de pyro-m\u00e9tallurgie.<\/p>\n\n\n\n

Une fois que le processus de recyclage aura \u00e9t\u00e9 optimis\u00e9, les batteries usag\u00e9es pourraient constituer, en Europe, une mine urbaine de lithium et d’autres \u00e9l\u00e9ments critiques.<\/p>\n\n\n\n

Quelles alternatives au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Le r\u00e9seau sur le stockage \u00e9lectrochimique de l’\u00e9nergie<\/a> (RS2E) travaille sur les batteries au sodium, deux \u00e0 cinq fois plus puissantes que les batteries au lithium. Elles pr\u00e9sentent plusieurs avantages, notamment celui de se charger beaucoup plus vite et de pouvoir \u00eatre stock\u00e9es sans charge. Contrairement aux batteries au lithium, leur fabrication est fond\u00e9e sur un \u00e9l\u00e9ment que l\u2019on trouve en grande quantit\u00e9 dans la nature et dont l\u2019extraction est beaucoup moins co\u00fbteuse. Des prototypes de ces batteries commencent \u00e0 \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9es par la startup Tiamat issue du RS2E dans la perspective d\u2019ouvrir une usine de plus grande ampleur d\u2019ici quelques ann\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, le d\u00e9veloppement de batteries aqueuses peu couteuses et plus vertes, \u00e0 base de m\u00e9taux non critiques, constitue un challenge pour les ann\u00e9es \u00e0 venir. C\u2019est un enjeu majeur pour permettre une transition \u00e9nerg\u00e9tique rapide sur l\u2019ensemble des continents.<\/p>\n\n\n\n

Participez-vous \u00e0 des programmes strat\u00e9giques de recherche li\u00e9s au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Mon \u00e9quipe participe \u00e0 deux grands projets actuellement soutenus par le gouvernement. Le premier, port\u00e9 par le RS2E, rassemble des acteurs publics et des industriels autour des questions de stockage de l’\u00e9nergie. Il a donn\u00e9 naissance au second : un programme d\u2019\u00e9quipement prioritaire de recherche (PEPR) pour d\u00e9velopper des nouvelles technologies de batteries, en particulier les batteries tout solide. D\u2019autres laboratoires de Sorbonne Universit\u00e9, comme PHENIX2<\/sup><\/a>, travaillent, au sein du RS2E, sur d\u2019autres th\u00e9matiques li\u00e9es au lithium comme, entre autres, les proc\u00e9d\u00e9s de recyclage des batteries.<\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert, directrice de l\u2019\u00e9quipe RMES<\/a>1<\/sup> du laboratoire de chimie de la mati\u00e8re condens\u00e9e de Paris<\/a> et sp\u00e9cialiste des batteries et de la chimie des mat\u00e9riaux, apporte son \u00e9clairage sur l\u2019importance de ce m\u00e9tal omnipr\u00e9sent dans notre quotidien et dont la production suscite la controverse.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Quelles sont les caract\u00e9ristiques du lithium qui le rendent si important dans les batteries ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Christel Laberty-Robert : <\/strong>Le lithium est un m\u00e9tal solide et l\u00e9ger ayant un grand potentiel \u00e9lectrochimique. Gr\u00e2ce \u00e0 ces propri\u00e9t\u00e9s, il permet de d\u00e9velopper des batteries compactes avec des densit\u00e9s d’\u00e9nergie importantes qui peuvent \u00eatre utilis\u00e9es dans les t\u00e9l\u00e9phones portables ou les v\u00e9hicules \u00e9lectriques.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9l\u00e9ment incontournable des transitions num\u00e9rique et \u00e9nerg\u00e9tique, le lithium est \u00e9galement utilis\u00e9, dans une moindre mesure, dans d\u2019autres applications : fusion thermonucl\u00e9aire, m\u00e9dicaments r\u00e9gulateurs de l’humeur, fabrication de certains alliages, c\u00e9ramiques et verres.<\/p>\n\n\n\n

Sous quelle forme existe-t-il \u00e0 l\u2019\u00e9tat naturel et comment l\u2019extrayons-nous ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Tr\u00e8s peu concentr\u00e9 dans l’\u00e9corce terrestre, le lithium se trouve sous forme ionique dans des minerais comme les silicates (en particulier le spodum\u00e8ne), qu\u2019il faut extraire en tr\u00e8s grande quantit\u00e9 pour fabriquer des batteries. Les processus d\u2019extraction sont longs, \u00e9nergivores et demandent de grandes quantit\u00e9s d\u2019eau et de produits chimiques.
Le lithium est \u00e9galement pr\u00e9sent dans des saumures, notamment en Argentine et au Chili. Pour l\u2019extraire, ces saumures sont pomp\u00e9es en surface, puis stock\u00e9es pendant plusieurs mois en attendant l\u2019\u00e9vaporation de l\u2019eau. Elles subissent ensuite des traitements chimiques et physiques pour produire du carbonate et de l\u2019hydroxyde de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Quels sont les principaux gisements dans le monde, en Europe et en France ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Ils existent principalement en Am\u00e9rique du Sud et en Australie. Il y en a \u00e9galement aux \u00c9tats-Unis, au Br\u00e9sil et au Portugal. Si elle ne poss\u00e8de pas de grande r\u00e9serve, la Chine s\u2019est, quant \u00e0 elle, int\u00e9ress\u00e9e au processus d\u2019extraction du lithium et \u00e0 sa transformation en oxydes (hydroxyde et carbonate de lithium) qui sont utilis\u00e9s pour fabriquer les batteries.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, des gisements ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s en Allemagne, en Autriche, au Portugal, en Finlande et en Serbie. En France, trois zones ont \u00e9t\u00e9 rep\u00e9r\u00e9es : dans le massif armoricain, dans la vall\u00e9e du Rhin et dans le nord du massif central o\u00f9 le num\u00e9ro un mondial des min\u00e9raux industriels, Imerys, projette d\u2019ouvrir une mine d\u2019ici 2027. Ce projet de mine, qui n\u00e9cessiterait pr\u00e8s d\u2019un milliard d\u2019euros d\u2019investissement, permettrait de produire assez de lithium pour \u00e9quiper, d\u00e8s 2028, 700 000 v\u00e9hicules \u00e9lectriques par an pour une dur\u00e9e d\u2019au moins 25 ans.<\/p>\n\n\n\n

Quels sont les besoins mondiaux futurs en lithium d\u2019ici 20 ans ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Selon l’Agence internationale de l’\u00e9nergie<\/a>, le volume annuel de lithium extrait dans le monde a \u00e9t\u00e9 multipli\u00e9 par trois depuis 2015 et la demande de lithium devrait augmenter de 40% d\u2019ici 2040 en raison de l\u2019enclenchement concomitant de la transition \u00e9nerg\u00e9tique par de nombreux pays. D\u2019apr\u00e8s une \u00e9tude publi\u00e9e par l’Universit\u00e9 de Louvain, les besoins en lithium en Europe en 2050 seront 35 fois plus importants qu’aujourd’hui.<\/p>\n\n\n\n

En Europe, la construction des giga factories, ces usines g\u00e9antes de batteries pour les v\u00e9hicules \u00e9lectriques, va engendrer des demandes en m\u00e9taux tr\u00e8s importantes. Cela a eu pour cons\u00e9quence l\u2019inscription du lithium, en 2020, par la Commission europ\u00e9enne comme mati\u00e8re premi\u00e8re critique.<\/p>\n\n\n\n

Quel est l\u2019impact environnemental de l\u2019exploitation du lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>L’extraction mini\u00e8re change la nature des paysages et produit des volumes consid\u00e9rables de d\u00e9chets potentiellement polluants. Elle n\u00e9cessite l\u2019utilisation d’acide sulfurique et d\u2019autres produits chimiques qui peuvent contaminer l\u2019environnement. Les explosions dans les mines provoquent des nuages de fum\u00e9e qui se diffusent dans l’atmosph\u00e8re. Tous ces proc\u00e9d\u00e9s sont \u00e9galement tr\u00e8s \u00e9nergivores. L\u2019extraction du lithium dans les saumures implique, quant \u00e0 elle, de tr\u00e8s grandes quantit\u00e9s d\u2019eau : environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium.<\/p>\n\n\n\n

Ces impacts sont connus, mais leur importance est sous-estim\u00e9e en Europe car la majeure partie de la production est r\u00e9alis\u00e9e en dehors du continent. Il est important que les Europ\u00e9ens, grands consommateurs de lithium, s\u2019interrogent sur les effets secondaires de son extraction afin d\u2019avoir une vision compl\u00e8te de l\u2019impact sur l\u2019environnement. L\u2019ouverture des mines sur notre territoire devrait permettre une prise de conscience soci\u00e9tale sur ce que nos modes de vie impliquent en termes environnementaux.<\/p>\n\n\n\n

Les batteries au lithium sont-elles recyclables ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Si le recyclage des batteries existe, il n\u2019est pas encore automatis\u00e9 en raison de l\u2019absence de normes de standardisation des packs de batteries. Il est donc important que les industriels r\u00e9fl\u00e9chissent \u00e0 une \u00e9conomie circulaire permettant de concevoir des batteries pouvant facilement \u00eatre d\u00e9sassembl\u00e9es et recycl\u00e9es par des chaines de d\u00e9montage automatis\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, un gros travail doit \u00eatre fait pour optimiser les processus de recyclage qui sont aujourd\u2019hui longs et \u00e9nergivores. Il faut d’abord d\u00e9charger le pack de batterie avant de d\u00e9monter et de broyer ses diff\u00e9rents modules pour r\u00e9cup\u00e9rer, sous atmosph\u00e8re inerte, la masse noire. Il faut ensuite extraire le lithium gr\u00e2ce \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s d’hydro-m\u00e9tallurgie ou de pyro-m\u00e9tallurgie.<\/p>\n\n\n\n

Une fois que le processus de recyclage aura \u00e9t\u00e9 optimis\u00e9, les batteries usag\u00e9es pourraient constituer, en Europe, une mine urbaine de lithium et d’autres \u00e9l\u00e9ments critiques.<\/p>\n\n\n\n

Quelles alternatives au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Le r\u00e9seau sur le stockage \u00e9lectrochimique de l’\u00e9nergie<\/a> (RS2E) travaille sur les batteries au sodium, deux \u00e0 cinq fois plus puissantes que les batteries au lithium. Elles pr\u00e9sentent plusieurs avantages, notamment celui de se charger beaucoup plus vite et de pouvoir \u00eatre stock\u00e9es sans charge. Contrairement aux batteries au lithium, leur fabrication est fond\u00e9e sur un \u00e9l\u00e9ment que l\u2019on trouve en grande quantit\u00e9 dans la nature et dont l\u2019extraction est beaucoup moins co\u00fbteuse. Des prototypes de ces batteries commencent \u00e0 \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9es par la startup Tiamat issue du RS2E dans la perspective d\u2019ouvrir une usine de plus grande ampleur d\u2019ici quelques ann\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, le d\u00e9veloppement de batteries aqueuses peu couteuses et plus vertes, \u00e0 base de m\u00e9taux non critiques, constitue un challenge pour les ann\u00e9es \u00e0 venir. C\u2019est un enjeu majeur pour permettre une transition \u00e9nerg\u00e9tique rapide sur l\u2019ensemble des continents.<\/p>\n\n\n\n

Participez-vous \u00e0 des programmes strat\u00e9giques de recherche li\u00e9s au lithium ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

C. L.-R. : <\/strong>Mon \u00e9quipe participe \u00e0 deux grands projets actuellement soutenus par le gouvernement. Le premier, port\u00e9 par le RS2E, rassemble des acteurs publics et des industriels autour des questions de stockage de l’\u00e9nergie. Il a donn\u00e9 naissance au second : un programme d\u2019\u00e9quipement prioritaire de recherche (PEPR) pour d\u00e9velopper des nouvelles technologies de batteries, en particulier les batteries tout solide. D\u2019autres laboratoires de Sorbonne Universit\u00e9, comme PHENIX2<\/sup><\/a>, travaillent, au sein du RS2E, sur d\u2019autres th\u00e9matiques li\u00e9es au lithium comme, entre autres, les proc\u00e9d\u00e9s de recyclage des batteries.<\/p>\n\n\n\n

1 Reactive Materials for Electrochemical deviceS<\/sup><\/p>\n\n\n\n

2 PHysicochimie des Electrolytes et Nanosyst\u00e8mes InterfaciauX (Sorbonne Universit\u00e9\/CNRS)<\/sup><\/p>\n\n\n\n

Source :<\/strong> https:\/\/www.sorbonne-universite.fr\/actualites\/le-lithium-nouvel-or-blanc-de-la-transition-verte<\/a>  <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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