Une technique d’extraction du lithium plus écologique nécessitant 90 % de superficie en moins

Les batteries lithium-ion ont diverses applications dans l’électronique portable, la microélectronique, le stockage d’énergies renouvelables et les transports (vélos, véhicules, trains électriques, etc.). Elles sont appréciées pour leurs multiples avantages en termes d’efficacité, de durabilité et de résistance. Cependant, leur dépendance aux métaux « stratégiques » fait considérablement augmenter leur coût. Aujourd’hui, les prix du lithium s’envolent en raison du déséquilibre entre l’offre et la demande sur le marché. Mais la donne pourrait changer prochainement. Cette poudre métallique blanche argentée pourrait devenir plus accessible grâce à une nouvelle approche de production plus rapide et moins coûteuse, mise au point par ces chercheurs américains. Ainsi, l’essor des batteries lithium-ion pourrait favoriser l’électrification des transports et la transition énergétique mondiale. Explications.

Quelles sont les contraintes dans la filière du lithium ?

La technique de production conventionnelle consiste à extraire le lithium présent dans les nappes phréatiques, les lacs salés ou les marais salants. Elle nécessite l’aménagement de vastes bassins d’évaporation, qui occupent de grands espaces. De plus, ce type de projet est seulement rentable dans quelques sites répondant à certaines conditions telles que des taux de lithium élevés et des climats arides pour optimiser l’évaporation. Aux États-Unis par exemple, un seul site d’extraction à base de saumure est aménagé dans l’État du Nevada, sur plus de 18 km². Outre cela, le processus exige beaucoup de temps (quelques mois, voire quelques années). Ce qui augmente significativement les prix de ce métal sur le marché.

En quoi consiste cette nouvelle approche ?

Une équipe de recherche de Princeton a inventé un procédé de production de lithium ingénieux. Il utilise des cordes constituées de fibres poreuses avec une surface externe qui repousse l’eau et un intérieur qui absorbe l’eau. En plongeant leurs extrémités dans une solution d’eau salée, l’eau est aspirée vers le haut par capillarité. Son évaporation s’effectue rapidement sur la partie externe des cordes. Il n’y reste que des ions de sel comme le lithium et le sodium. L’évaporation de l’eau se poursuit et les sels se concentrent davantage, aboutissant à la formation des cristaux de chlorure de lithium et de chlorure de sodium.

La collecte de ces deux produits chimiques est plus facile, selon ces scientifiques. En cause, le lithium (très soluble) se fixe dans la partie haute des ficelles, tandis que le sodium (peu soluble) s’attache plus bas. Par conséquent, il est possible de recueillir séparément ces substances sans ajouter d’autres produits chimiques. De plus, les récoltes peuvent se faire après seulement un mois, et cette nouvelle approche nécessite moins d’eau par rapport aux procédés d’évaporation conventionnels.

Quels sont les atouts de ce système ?

Selon ces chercheurs, avec ce système compact, la superficie de terrain nécessaire pourrait être réduite de plus 90 %. Ainsi, il pourrait améliorer les installations d’extraction de lithium actuelles. Il pourrait également rendre commercialement intéressantes les sources trop diluées ou trop petites telles que les saumures géothermiques ou les puits de gaz et de pétrole abandonnés. L’accélération de l’évaporation de l’eau (20 fois plus rapide) permet d’appliquer le processus même dans des régions soumises à des climats plus humides. L’équipe envisage d’ailleurs de produire du lithium à partir de l’eau de mer en employant cette nouvelle technologie. Actuellement, elle effectue des travaux pour améliorer le processus et faciliter sa mise à l’échelle. Plus d’informations : Nature Water / Princeton University. Une technique simple et ingénieuse vous ne trouvez pas ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .