Certains modes de production du lithium sont plus durables que d’autres, selon une étude

Le lithium est un composant essentiel des batteries, car on le retrouve dans la plupart des technologies : Li-ion, lithium-fer-phosphate (LFP), lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) et lithium-polymère (Li-Po).

Le lithium, une ressource abondante dont la demande explose

La montée en puissance des véhicules électriques provoque un accroissement de la demande en modules de batterie. Si à la fin des années 2000 la consommation mondiale de lithium était réservée à des marchés de niche, ce n’est actuellement plus le cas. 75 000 t ont été extraites en 2019 et certaines analyses annoncent que la production pourrait atteindre 170 000 à 215 000 t par an d’ici 2025.

Comment produire du lithium plus vert ?

L’étude parue dans le journal Resources, Conservation & Recycling démontre que la provenance géographique du lithium ainsi que son mode de production ont un effet considérable sur son impact environnemental.

Dans un communiqué de presse, Jarod Kelly, auteur principal de cette étude et expert en ACV explique : « Les résultats montrent que dans le cas de la saumure de lithium et de ses coproduits, la consommation d’énergie et d’eau et les émissions de gaz à effet de serre et de dioxyde de soufre associées peuvent varier considérablement selon la méthode d’allocation des ressources utilisée. »

Les chercheurs de l’Argonne National Laboratory ont ainsi analysé le cycle de vie du lithium extrait de Salar d’Atacama, le plus gros dépôt salin du Chili et l’un des plus importants gisements de lithium du monde. La méthode d’extraction est classique : les sels sont obtenus après évaporation de l’eau, concentration du lithium et purification. Du carbonate et de l’hydroxyde de lithium sont ensuite produits, ce qui consomme de l’énergie et d’autres matériaux. Enfin, ces produits sont expédiés à travers le monde pour fabriquer les matériaux de nos batteries.

Ce mode d’extraction a été comparé avec le mode de production de lithium à partir du minerai de spodumène (un silicate de lithium) provenant d’Australie. Les résultats obtenus indiquent de fortes variations concernant l’impact de la production des produits intermédiaires concentrés : le carbonate de lithium (NMC622) et l’hydroxyde de lithium (NMC811).

Pour une même batterie, ils ont ainsi relevé une différence de 9 % sur les émissions de gaz à effet de serre dans le cas du NMC622 et de 20 % pour le NMC811, selon la provenance du lithium.

Ces différences ont des explications logiques : alors que d’un côté l’énergie solaire est utilisée pour concentrer le lithium chilien, l’extraction du minerai de spodumène nécessite un apport énergétique. Dans le cas du minerai australien, il s’agit principalement d’énergies fossiles : du carburant diesel pour les machines et du charbon pour le raffinage. Par conséquent, si la fabrication d’hydroxyde de lithium à partir du minerai de spodumène utilisait des énergies renouvelables, il est fort probable que l’écart entre les émissions de CO2 se réduirait.

Du lithium en Europe et même en France !

Bien que nos gisements soient plus modestes, nous possédons également, en Europe, des gisements de lithium relativement importants, mais inexploités car ils nécessitent des modes d’extractions qui n’existent pas encore. En effet, l’Association française des professionnels de la géothermie estime qu’on pourrait extraire près de 15 000 t par an, en exploitant les saumures de 10 sites géothermiques alsaciens. Si ces eaux géothermales sont déjà exploitées pour la récupération de chaleur et la production d’électricité décarbonée, elles pourraient également permettre la coproduction de lithium !

Cette étude nous prouve donc une chose : nous avons tout intérêt à explorer de nouveaux modes d’extraction et à améliorer les procédés existants en utilisant au maximum les énergies renouvelables.