L’extraction du lithium est plus abordable et durable que jamais

Un nouveau procédé chimique alimenté à l’électricité permet de filtrer efficacement le lithium contenu dans les saumures pour la moitié du coût des techniques actuelles.

Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Öffnet in neuem Fenster)

Une nouvelle méthode d’extraction du lithium des saumures s’avère plus efficace et plus durable que les méthodes courantes, et ce, pour moins de la moitié du coût. Selon une étude publiée dans la revue Matter (Öffnet in neuem Fenster), le coût du lithium extrait au moyen de cette technologie pourrait représenter moins du quart du prix actuel du métal sur le marché.

Les batteries seront nécessaires (Öffnet in neuem Fenster) pour électrifier les systèmes de transport du monde entier et pour emmagasiner l’électricité renouvelable dans le réseau. Mais la production de lithium destiné aux batteries est un processus lent et coûteux à fort impact environnemental.

Les producteurs de lithium exploitent actuellement le métal par évaporation de saumures chargées de sels de lithium dans des bassins géants. Ce procédé, d’une durée d’un an, monopolise beaucoup de terrain et génère des déchets.

Des équipes de recherche et plusieurs entreprises commencent maintenant à employer une technologie appelée extraction directe du lithium (Öffnet in neuem Fenster). Leurs méthodes reposent sur des matières spéciales qui recueillent le lithium par absorption sélective.

Or, dans le domaine de l’extraction du lithium, un nouveau procédé fondé sur des méthodes électrochimiques a fait son apparition. L’une de ces méthodes est l’électrodialyse, qui consiste à faire passer des ions de lithium à travers une membrane sélective au moyen d’un champ électrique appliqué.

Yi Cui et ses collègues de l’Université de Stanford ont mis au point une nouvelle technique d’électrodialyse.Dans leur réacteur, deux réactions opposées se produisent de part et d’autre de la membrane : le dégagement de l’hydrogène d’un côté et l’oxydation de l’hydrogène de l’autre.

Ces réactions entraînent le déplacement d’ions de lithium à travers la membrane, ce qui crée une concentration de lithium plus élevée du côté du dégagement de l’hydrogène. Le branchement de plusieurs cellules de réacteur en série fait augmenter suffisamment la concentration de lithium pour extraire le métal.

L’équipe de recherche a effectué une démonstration d’extraction continue du lithium de la saumure pendant plus de 100 heures. Cette méthode présente une sélectivité de 100 % pour le lithium et consomme seulement un dixième de l’électricité nécessaire aux méthodes d’extraction courantes. Selon les scientifiques, cette approche devrait coûter entre 3 500 et 4 400 $ par tonne de lithium provenant de la saumure, tandis que les coûts actuels s’élèvent à environ 9 100 $.

Source : Rong Xu et coll. Continuous lithium extraction from brine by efficient redox-couple electrodialysis. Matter, 2024.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/08/extracting-lithium-just-got-cheaper-and-more-sustainable/ (Öffnet in neuem Fenster)

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Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Öffnet in neuem Fenster). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Öffnet in neuem Fenster), la Durabilité à l’Ère Numérique (Öffnet in neuem Fenster) et le pôle canadien de Future Earth (Öffnet in neuem Fenster).