Pour fabriquer les batteries des voitures électriques, il faut du lithium. Pour l'instant, ce matériau est fabriqué dans des mines à ciel ouvert à l'autre bout de la planète. Mais demain, ce précieux minerai pourrait être produit de manière propre chez nous, notamment en Alsace.
Les plus utilisés sont le cérium (40,2 % des terres rares consommées), le lanthane (27,8 %) et le néodyme (17,6 %).
Les batteries Li-ion qui équipent les véhicules électriques font appel à des métaux tels que le cobalt, le nickel, le manganèse et le lithium.
La France importe aujourd'hui 100% de son lithium depuis le Chili, l'Argentine, la Chine ou encore l'Australie. Pourtant, les réserves de lithium sur le territoire sont nombreuses, 41 sources ont été recensées. Une opportunité pour les constructeurs automobiles comme nous l'explique un spécialiste.
TERRES RARES ET VÉHICULES ÉLECTRIQUES
Lorsqu'on regarde de plus près : dans la plupart des moteurs de voitures électriques on retrouve le néodyme qui est effectivement une terre rare, mais ce n'est pas le cas du lithium, ni du cobalt qui composent les batteries.
Dans une étude menée en 2018, le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) avait ainsi recensé 41 sources de lithium dans l'Hexagone. Les lieux de ces gisements se trouvent plutôt dans le nord du pays, dans une diagonale allant du Massif armoricain au Massif central.
Le lithium se trouve principalement dans les aliments d'origine végétale : céréales et autres graines, légumes, ainsi que dans l'eau de boisson, dont la teneur peut être très variable1. Il se concentre également dans certains poissons et fruits de mer6.
Selon Benchmark Mineral Intelligence (BMI)1, le prix du spodumène, matière première riche en lithium, a augmenté de près de 480 % entre janvier 2021 et janvier 2022. En janvier, par exemple, il a bondi de 45,5 % pour atteindre 2 400 dollars américains la tonne, contre 1 650 dollars américains en décembre.
En France, le tungstène, l'or et l'antimoine demeurent les métaux au plus fort potentiel auxquels s'ajoutent entre autres les granulats, et le gypse, l'andalousite, le talc ou la silice pour les minéraux industriels. L'exploration minière est l'étape préalable à tout projet d'exploitation d'une mine.
Le prix du cuivre au kilo s'établit donc à 7,54 dollars, soit 7,55 euros le kilo au cours actuel. Le cuivre est le troisième métal le plus utilisé au monde après le fer et l'aluminium.
Où en trouve-t-on ? L'Afrique du Sud a extrait entre 80 % et 85 % de la production mondiale en 2019, selon un rapport publié mercredi par Johnson Matthey, le reste se partageant entre la Russie et l'ensemble des autres pays du monde.
Le Canada possède certaines des plus importantes réserves et ressources connues (mesurées et indiquées) de terres rares au monde, estimées à plus de 14 millions de tonnes d'oxydes de terres rares en 2021.
Ce sont les lanthanides du tableau périodique des éléments2, auxquels on ajoute l'yttrium et le scandium. Il y a au total 17 terres rares. Les plus utilisées sont le cérium, le lanthane et le néodyme. Les terres rares sont toujours associées à d'autres minéraux.
En France, les principaux sites géologiques contenant des terres rares sont situés en Bretagne, en Guyane et en Polynésie. Ils sont recensés dans le dernier rapport du Bureau de recherches géologiques et minières consacré à ces ressources stratégiques(1).
Le prix de la tonne de lithium est, en effet, passé de 6000 à 24'000 dollars. Or, la demande en lithium n'a pas été aussi forte qu'on le pensait.
Quelques chiffres autour du Lithium
Pour 1kWh de capacité de stockage de batterie, il faut 113 grammes de Lithium, soit 600 grammes de carbonate de Lithium. Pour une voiture équipée d'une batterie de 24kWh (environ 160 Km d'autonomie), il faut donc 2,7 Kg de Lithium (14,4 Kg de carbonate de Lithium).
On l'extrait de roches de type pegmatite, ainsi que d'argiles et de saumures. L'élément chimique est utilisé le plus souvent directement à partir des concentrés miniers. Pour l'obtenir industriellement à l'état métallique, on utilise la technique de l'électrolyse en sel fondu (55 % LiCl et 45 % KCl, à 400 °C ).
Les trois principaux minéraux du lithium sont des silicoaluminates, concentrés dans des roches siliceuses et des pegmatites contenant des feldspaths, des micas et du quartz : le spodumène (4SiO2•Al2O3•Li2O) ou triphane est un minéral contenant environ 8 % Li2O, 27,4 % Al2O3 et 64,6 % SiO2.
Elle lutte contre les revirements incontrôlables et extrêmes de son humeur, oscille entre un abattement profond et des poussées d'euphorie débordante. Pendant les phases dépressives, Kay se sent misérable et le moindre effort lui paraît écrasant.
La toxicité chronique du lithium se manifeste entre 1.2 et 2.0 mmol/l et des concentrations supérieures à 2.5 mmol/l peuvent être fatales.
Ces mines se trouvent principalement dans le Massif central (Auvergne, Limousin, Languedoc) et le Massif armoricain (Vendée et Bretagne). Aujourd'hui totalement fermés, ces sites miniers ont connu des destins différents, entre renaturation et réhabilitation.
Le lithium est utilisé pour traiter la manie et prévenir les épisodes de manie et de dépression. Parmi les effets secondaires courants du lithium, citons la soif, un besoin accru d'uriner, des nausées, un gain de poids et un léger tremblement des mains.
Le lithium est utilisé dans la fabrication de différents types de verre, de céramiques, de graisses lubrifiantes, de caoutchouc, d'émaux, de batteries et d'aluminium de première fusion. On l'utilise également dans la fabrication de certains alliages.