Le lithium est aujourd’hui l’un des éléments les plus convoités au monde. Il est au cœur de la révolution énergétique, indispensable à la fabrication des batteries qui alimentent nos véhicules électriques, nos smartphones et de nombreux appareils électroniques. Néanmoins, son extraction est loin d’être anodine. Les méthodes actuelles sont longues, coûteuses et extrêmement polluantes. Face à cette problématique, une équipe de chercheurs de l’Université d’État de Pennsylvanie, aux États-Unis, a mis au point une méthode électrochimique qui pourrait bien transformer cette industrie.
Lithium : un processus d’extraction actuellement destructeur
Aujourd’hui, deux principales méthodes sont utilisées pour extraire le lithium. La première consiste à pomper de l’eau dans des lacs salés souterrains riches en lithium, puis à laisser l’eau s’évaporer jusqu’à ce qu’il ne reste que les sels exploitables. Principalement utilisée en Amérique du Sud, cette technique est peu coûteuse, mais elle est désastreuse pour l’environnement : elle assèche les sols, détruit les écosystèmes et prive les populations locales d’une ressource vitale.
Utilisée notamment en Australie, la seconde méthode consiste à extraire le lithium directement des roches dures. Bien que plus rapide, ce procédé est extrêmement énergivore. Il nécessite en effet de broyer les minéraux avant d’utiliser des acides puissants et des températures très élevées pour en extraire le lithium. Outre l’énorme consommation d’énergie, ce processus rejette de grandes quantités de gaz à effet de serre et produit des déchets chimiques difficiles à traiter.
Dans un contexte où la demande en lithium explose avec la transition énergétique, ces méthodes ne sont donc pas viables à long terme. La nécessité de trouver une alternative plus propre et plus efficace n’a ainsi jamais été aussi pressante.
Une révolution grâce à l’électrochimie
C’est là qu’intervient la découverte des chercheurs l’Université de Pennsylvanie. Leur procédé repose sur une approche radicalement différente : plutôt que d’utiliser des températures élevées et des produits chimiques agressifs, ils ont mis au point une technique électrochimique qui permet d’extraire le lithium à température ambiante, simplement en appliquant un courant électrique.
Cette méthode fonctionne en immergeant le minerai de spodumène (l’une des principales sources de lithium) dans une solution qui contient du peroxyde d’hydrogène, puis en y appliquant un champ électrique. Cette combinaison permet de libérer sélectivement les ions lithium, sans altérer les autres éléments du minerai. En d’autres termes, il s’agit d’un processus d’extraction ciblé, beaucoup plus efficace et nettement moins polluant.
Les résultats obtenus sont impressionnants : avec un taux d’extraction de 92,2 %, cette méthode rivalise avec les procédés traditionnels tout en réduisant drastiquement les coûts et l’impact environnemental. En supprimant la nécessité de chauffer les minerais à des températures extrêmes, les chercheurs estiment que leur procédé permettrait de réduire de 35,6 % les coûts d’exploitation et d’économiser 75,3 % des émissions de CO₂.
Un impact majeur sur l’industrie des batteries
Si cette technologie parvient à être développée à l’échelle industrielle, elle pourrait bouleverser l’ensemble du marché du lithium. En rendant l’extraction plus efficace et plus respectueuse de l’environnement, elle contribuerait à réduire la dépendance aux méthodes destructrices utilisées aujourd’hui.
Cela pourrait également avoir des conséquences directes sur le prix du lithium et, par extension, sur celui des batteries. Une production plus efficace signifie une meilleure accessibilité aux matériaux nécessaires à la fabrication des batteries, ce qui pourrait favoriser une baisse des coûts et rendre les véhicules électriques plus abordables.
En outre, cette avancée pourrait limiter la dépendance à certains pays producteurs. Aujourd’hui, la Chine domine largement le marché du lithium raffiné, ce qui pose des enjeux stratégiques pour l’Occident. Une méthode d’extraction plus accessible et plus propre pourrait permettre à d’autres pays d’exploiter leurs propres ressources de manière durable, ce qui réduirait ainsi les tensions autour de cet élément clé.
Quelles perspectives pour l’avenir de cette technique d’extraction du lithium ?
Bien que cette découverte soit prometteuse, des défis restent à relever avant que cette technologie ne puisse être adoptée à grande échelle. L’équipe de chercheurs travaille actuellement à améliorer le procédé pour le rendre encore plus performant et économiquement viable. L’un de leurs objectifs est de développer une version du processus qui permette non seulement d’extraire le lithium, mais aussi de le récupérer sous une forme directement utilisable dans l’industrie des batteries.
Si ces travaux aboutissent, cette avancée pourrait marquer un tournant décisif dans la transition énergétique. Or, avec une demande en lithium qui devrait se multiplier par six d’ici 2040, selon certaines estimations, il est crucial de trouver des solutions plus durables et plus efficaces.
L’extraction électrochimique du lithium pourrait bien être l’innovation qui permettra de concilier développement technologique et respect de l’environnement. Au-delà de son impact industriel, cette avancée pourrait jouer un rôle clé dans la lutte contre le changement climatique en facilitant l’adoption massive des énergies propres.