Une nouvelle méthode expérimentale pour extraire le lithium de la saumure et même de l'eau de mer promet d'être plus durable que les méthodes existantes
Saumure riche en lithium dans un étang d'évaporation dans le désert d'Atacama, au Chili
L'exploitation du lithium pour les batteries – la clé de la révolution des véhicules électriques et le nivellement de l'alimentation fournie par les énergies renouvelables – est dommageable pour l'environnement. Mais une méthode expérimentale alimentée par le soleil qui produit de l'eau douce et du lithium pourrait la rendre plus durable.
Aujourd'hui, la plupart du lithium est obtenu à partir de réservoirs de saumure souterrains dans les Andes. La saumure est concentrée en la laissant s'évaporer dans les étangs en plein air pendant des mois, et l'extraction ultérieure de carbonate de lithium de la saumure concentrée nécessite de grandes quantités d'eau douce. De plus, alors que la saumure est pompée des réservoirs, l'eau douce dans les rochers au-dessus peut s'écouler pour la remplacer, provoquant la chute de la nappe phréatique. En d'autres termes, l'exploitation minière a un impact majeur sur l'approvisionnement en eau.
De nombreux groupes travaillent sur des méthodes d'extraction directe au lithium qui ne nécessitent pas d'évaporation en plein air. Une telle approche, développée par Yu Tang à l'Université de Lanzhou en Chine et ses collègues, produirait également de l'eau douce qui pourrait être utilisée ou pour être pompée sous terre.
L'équipe a basé sa technique sur une forme d'oxyde de manganèse qui a deux propriétés clés. Premièrement, il convertit une grande partie de la lumière du soleil qui y tombe dans la chaleur. Deuxièmement, il peut se lier sélectivement aux ions lithium.
Dans leur conception, une fine couche de saumure ou d'eau de mer coule une couche oxyde de manganèse orientée solaire. Alors que le soleil réchauffe le matériau, l'eau s'évapore et les ions lithiums se lient à l'oxyde. Une fois la couche saturée, les ions peuvent être retirés à l'aide d'une solution acide et le matériau peut être réutilisé.
Parce que le processus se déroule à l'intérieur d'un système scellé, l'eau qui s'évapore se condense et peut être récoltée. L'équipe a testé un petit prototype sur cinq cycles d'adsorption et de libération du lithium, et l'eau récoltée a respecté les normes de l'Organisation mondiale de la santé.
«C'est très intelligent», explique Ugo Bardi à l'Université de Florence en Italie. En principe, il pourrait fournir une source plus durable de lithium, dit-il.
«Le journal semble crédible», explique Bardi. «Le problème potentiel que je peux voir est la stabilité du matériau: pour combien de cycles peut-il être utilisé dans des conditions réelles?»
