Des recherches récentes menées par l'Université de Virginie occidentale explorent de nouvelles sources de lithium, telles que les résidus miniers et les déblais de forage, à la lumière de la demande croissante pour ce minéral critique, essentiel aux batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques et au stockage des énergies renouvelables. Les résultats révèlent des concentrations étonnamment élevées de lithium dans les minéraux de pyrite présents dans les schistes. Cette découverte pourrait conduire à des pratiques minières durables ne nécessitant pas de nouvelles mines, mettant ainsi l’accent sur le potentiel des batteries lithium-soufre et promouvant une extraction des ressources respectueuse de l’environnement.
Il y a une raison pour laquelle les compagnies aériennes ne vous permettent pas de mettre votre ordinateur portable dans vos bagages enregistrés ; la batterie lithium-ion présente un risque d'incendie important. Mais pourquoi? Le lithium est incroyablement réactif.
Par exemple, le lithium pur interagit violemment avec de l’eau apparemment inoffensive, libérant de la chaleur et formant de l’hydrogène hautement inflammable. Cependant, cette réactivité est exactement la raison pour laquelle le lithium constitue un excellent matériau pour les batteries et pourquoi il s’agit d’un minéral essentiel pour la transition énergétique verte.
Les batteries lithium-ion sont largement utilisées dans les véhicules électriques. De plus, ils peuvent stocker l’énergie produite par des ressources renouvelables comme l’énergie solaire et éolienne.
La demande croissante de lithium
Ces dernières années, la demande de lithium a explosé. Les sources primaires de lithium telles que les pegmatites et les argiles volcaniques sont bien connues, mais il serait utile de trouver d’autres réserves sûres et économiques à exploiter.
À cette fin, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Virginie occidentale étudie si les opérations industrielles antérieures (par exemple, les résidus miniers ou les déblais de forage) pourraient servir de source de lithium supplémentaire sans générer de nouveaux déchets.
Shailee Bhattacharya, géochimiste sédimentaire et doctorante travaillant avec le professeur Shikha Sharma au laboratoire IsoBioGeM de l'Université de Virginie occidentale, présentera les résultats de l'équipe la semaine prochaine lors de l'Assemblée générale 2024 de l'Union européenne des géosciences (EGU).
Nouvelles découvertes dans l’extraction du lithium
L'étude se concentre sur 15 échantillons de roches sédimentaires du Dévonien moyen provenant du bassin des Appalaches aux États-Unis. L'équipe a trouvé beaucoup de lithium dans les minéraux de pyrite des schistes, a déclaré Bhattacharya, « ce qui est du jamais vu ».
Bien que la littérature géologique manque d'informations sur l'intersection entre le lithium et la pyrite riche en soufre, le monde de l'électrochimie et de l'ingénierie a déjà commencé à étudier comment les batteries lithium-soufre pourraient remplacer celles au lithium-ion, a déclaré Bhattacharya. « J’essaie de comprendre comment le lithium et la pyrite pourraient être associés. »
Il s’avère que les schistes riches en matière organique pourraient présenter un potentiel de récupération plus élevée du lithium en raison de cette curieuse interaction entre le lithium et la pyrite. Cependant, on ne sait pas si les observations peuvent être extrapolées au-delà des échantillons du site d’étude actuel. « Il s'agit d'une étude bien spécifique », a prévenu Bhattacharya. Mais ces travaux sont prometteurs car ils suggèrent la possibilité que certains schistes pourraient constituer une source de lithium ne nécessitant pas de nouvelles mines. « Nous pouvons parler d’énergie durable sans utiliser beaucoup de ressources énergétiques », a-t-elle déclaré.
