Lithium

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déforestation

Sommaire

1 Le lithium

Le lithium

L'épuisement des ressources du fait de la surconsommation humaine concerne la biodiversité, les ressources végétales (déforestation, prélèvement végétal), l'extinction des espèces mais aussi les minerais et matières premières.

le lithium : Le lithium est le 33ème élément le plus abondant sur Terre.

L'USGS évaluait en 2009 les ressources mondiales exploitables à 11 millions de tonnes. Selon le cabinet Meridian International Research, les réserves actuelles ne suffiraient pas pour une utilisation massive dans les batteries lithium-ion.

En Allemagne, le Centre de recherche sur l’énergie solaire et l’hydrogène (Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg) s'est penché dernièrement sur cette technologie et plus précisément sur les réserves de lithium présentes dans le monde entier. D'après les estimations de son étude, il y a assez de lithium afin de produire plus de 10 milliards de voitures électrisées équipées de batteries lithium-ion. Le Lithium est l’un des éléments les plus importants qui entrent dans la composition des batteries de dernière génération.

L'utilisation du lithium

Son utilisation accrue dans la manufacture de batteries est due principalement à sa capacité de stocker plus d’énergie que le Nickel et le Cadmium. Pour doper ses performances, certains fabriquant de batteries utilisent un mélange de lithium-ion, mais on retrouve aussi d’autres combinaisons efficaces, notamment comme celles fabriquées par Hyundai (Lithium-Polymère ou encore Lithium-Air).

Le lithium surtout utilisé pour sa capacité de stockage d’énergie, va devenir la base de certaines technologies futures. En effet, les batteries Li-ion des voitures électriques seront essentiellement composées de lithium et les experts attendent une croissance de la demande de lithium de 25% par an. On considère qu’une voiture électrique contient environ 3 kilos de lithium. Sur le milliard de véhicules aujourd’hui en circulation, la proportion de voitures électriques est quasi insignifiante. Les perspectives de croissance de la demande de lithium, surtout en cas de forte hausse du prix du pétrole sont énormes. Les réserves de lithium, matière première utilisée pour ses applications dans les batteries d'ordinateurs, de téléphones portables, etc. « ne permettront pas de satisfaire une révolution de la propulsion automobile dans la prochaine décennie. (...) Dans le scénario le plus optimiste, elles ne pourraient fournir que 8 millions de véhicules hybrides.

> Celui qui s'assurera la ressource en lithium pourra dominer le marché des batteries pour voiture électrique, ordinateurs portables et téléphones mobiles. En Bolivie, les grands groupes coréens, LG, Hundai, Samsung, cherchent à pérenniser leur approvisionnement historique. Le gouvernement sud-coréen a même annoncé qu'il puiserait dans la Caisse nationale des retraites et ses fonds souverains pour sécuriser l'approvisionnement en métaux rares.

Quelque 25 000 tonnes de lithium sont extraites chaque année. > Planetoscope : production mondiale de lithium

Les réserves de lithium

Les gisements de Lithium sont assez rares et se trouvent très loin des principaux constructeurs de batteries. La Bolivie, qui compte 40 % du Lithium de la planète. On a découvert d’immenses réserves de Lithium en Afghanistan (mais pas seulement : aussi du fer, du cuivre, de l’or, du niobium et du cobalt). Le plus grand gisement au monde est le Salar de Uyuni, dans le département de Potosí, au sud-ouest de la Bolivie. Les déserts d’Amérique du Sud sont les zones où la production est la moins chère en raison de la qualité du métal. Disposant de la plupart des réserves mondiales, les trois principaux acteurs d’Amérique du Sud envisagent déjà la création d’un « OPEP du Lithium » en vue d’établir un contrôle sur les prix.

Bolivie : 9 millions de tonnes, notamment dans le fameux Salar d'Uyuni sur les hauts plateaux boliviens.
Chili : 7,5 Mt
Argentine : 2,5 Mt
Chine : 2,5 Mt
Etats-Unis : 2,5 Mt
autres pays : 1,5 Mt

(source : US Geological survey, janvier 10)

La valeur totale représenterait 3000 milliards de dollars, soit environ autant qu’en Bolivie. Il y a aussi du lithium dans le lac salé de Chabyer, dans la région autonome du Tibet.

La production mondiale de lithium en 2010 est de 25 300 tonnes, dont 46 % produits en Amérique du Sud : Chili et Argentine.

2050, la fin du lithium

> Voir l'article sur la disparition du lithium

Selon une étude menée par l'Institut Fraunhofer de recherche sur les systèmes et l'innovation (ISI) de Karlsruhe, les réserves mondiales de lithium "devraient pourvoir aux besoins énergétiques mondiaux au moins jusqu'en 2050". Le lithium est notamment employé pour la construction des batteries de véhicules électriques.

L'institut Fraunhofer s'est basé sur différents scénarios. Celui qu'il qualifie de plus vraisemblable part du postulat d'un véhicule électrique sur deux mis en circulation en 2050. Il s'en déduit que "seulement 20% des ressources en lithium ser(aient) consommées à cette date", l'étude prenant en compte à la fois le recyclage et l'utilisation du lithium pour d'autres usages. Le recyclage pourrait d'ailleurs couvrir 25% des besoins totaux.

Un autre scénario, bien plus optimiste pour les constructeurs de véhicules électriques, porte sur 85% de véhicules électriques parmi les véhicules mis en circulation en 2050. Là encore, l'épuisement des ressources n'est pas au rendez-vous. Mais, outre le recyclage, il faudrait "développer de nouveaux procédés pour accéder à des ressources supplémentaires, car le lithium accessible avec les technologies actuelles serait alors épuisé".

Martin Wietschel et Gerhard Angerer, à l'origine de cette étude, préconisent d'anticiper la raréfaction du lithium, à la fois par le développement des procédés de recyclage et le recours à des métaux alternatifs (cobalt). (source : // www.energie2007.fr/actualites/fiche/2392/lithium_vehicule_electrique_cobal_allemagne.html) / http://www 2.ac-lyon.fr/enseigne/histoire/IMG/bmp/production_mondiale_de_lithium.bm

Le cabinet Roland Berger, lui, prévoit une surproduction du lithium jusqu'en 2020 au moins, comme des produits finis (batteries). Les producteurs ayant anticipé une demande bien plus importante que ce qu’elle ne l’est réellement.

Si aujourd’hui le lithium est indispensable à la production de batteries, il n’en sera peut-être pas toujours ainsi. On parle de recherches sur des piles « métal-air », sur des « batteries redox », sur des « batteries au sodium », autrement dit sur des technologies aux performances supérieures et se passant complètement de lithium.

Toutes ces recherches sont cependant au stade embryonnaire, et il est fort possible que l’avenir de la batterie au lithium soit la batterie au lithium elle-même, notamment grâce à l’utilisation combinée du graphène.