De nouvelles recherches sur l'exploitation de lithium dans le « triangle de lithium » du Chili, de l'Argentine et de la Bolivie – de plus de la moitié des ressources au lithium du monde – font que les modèles couramment acceptés étaient utilisés pour estimer la quantité d'eau disponible pour l'extraction du lithium et les effets environnementaux qui peuvent être éteints par un ordre de magnitude.
L'article, publié dans Communications Earth & Environmentrévèle qu'il y a beaucoup moins d'eau disponible qu'on ne le pensait précédemment.
Avec la demande de minéraux, qui est essentiel aux batteries alimentant la transition verte, prévoyant une augmentation de 40 fois au cours des prochaines décennies, la recherche suggère que les communautés locales, les régulateurs et l'industrie minière du lithium doivent rapidement collaborer pour apporter leur consommation d'eau dans des limites durables.
Lithium, dit que David Boutt, professeur de géosciences à UMass Amherst, l'auteur principal du journal, est un élément étrange. C'est le plus léger des métaux, mais il n'aime pas être sous une forme solide. Le lithium a tendance à se produire en couches de cendres volcaniques, mais elle réagit rapidement avec l'eau.
Lorsque la pluie ou la fonte des neiges se déplacent à travers les couches de cendres, le lithium se lixivit dans les eaux souterraines, se déplaçant en descente jusqu'à ce qu'elle s'installe dans un bassin plat où il reste en solution comme un mélange saumâtre d'eau et de lithium. Parce que cette saumure est très dense, elle s'installe sous des poches d'eau de surface fraîche, qui se trouvent au-dessus du fluide riche en lithium en dessous, formant des lagons.
Ces lagunes deviennent souvent des paradis pour des écosystèmes uniques et fragiles et des espèces emblématiques telles que les flamants et sont cruciales pour les communautés locales, y compris les peuples autochtones qui ont longtemps appelé le triangle de lithium.
Toute utilisation de l'eau douce couvre le risque de perturber à la fois la santé écologique de la région et les modes de vie autochtones – et c'est là que Boutt et son équipe, qui ont déjà publié sur l'âge et le cycle de vie de l'eau dans le triangle, entrent.
« Nous avons examiné 28 bassins différents dans le triangle du lithium », a déclaré l'auteur principal Alexander Kirshen, qui a terminé l'étude en tant qu'assistante de recherche à UMass Amherst, « et nous voulions comprendre à quel point l'eau douce est rare. »
Ce n'est pas une tâche facile, car ces bassins sont situés dans des régions très élevées, extrêmement arides et relativement éloignées nichées dans les Andes. Le triangle de lithium est à plus de 160 000 milles carrés, et il y a peu de capteurs et de stations de surveillance avec lesquels suivre des facteurs tels que le débit et les précipitations.
« Le climat et l'hydrologie du triangle de lithium sont très difficiles à comprendre », explique Boutt, de sorte que les scientifiques et les ingénieurs se sont appuyés sur les modèles d'eau mondiaux pour estimer le mieux la disponibilité de l'eau et les impacts environnementaux de l'extraction du lithium dans le triangle.
Les deux modèles mondiaux d'eau les plus couramment utilisés suggèrent que l'eau douce qui coule dans les bassins du triangle du lithium est d'environ 90 et 230 mm par an. « Mais après une évaluation initiale », explique Kirshen, « nous soupçonnons que cela allait être trop inexact pour nos fins. »
L'équipe a donc construit son propre modèle, appelé le modèle de disponibilité en eau du bassin fermé au lithium, ou Licbwa – et ce qu'ils ont trouvé était une divergence forte de la compréhension conventionnelle.
« Il n'y a pas du tout beaucoup d'eau douce dans ces systèmes », explique Boutt. Alors que les modèles mondiaux estiment une moyenne de 90 et 230 mm par an d'intrigue, LICBWA estime de 2 à 33 mm, selon le bassin particulier, avec une moyenne de seulement 11 mm par an pour les 28 bassins de leur étude.
« La sagesse conventionnelle surestime la quantité d'eau d'au moins un ordre de grandeur », explique Boutt, « et nous avons constaté que tous les 28 bassins de notre étude, sauf un, devraient être classés comme » de l'eau critique à la rare « , même sans incorporer le courant, pour ne rien dire d'avenir, les exigences de l'approvisionnement en eau ». «
Dans le même temps, les processus de lithium minière changent. La méthode plus ancienne, appelée concentration d'évaporation, est supplantée par l'extraction directe du lithium (DLE) – et 56% des sites DLE dans le triangle utilisent plus d'eau que le processus d'évaporation plus ancien. Près d'un tiers des installations DLE (31%) ont utilisé 10 fois plus d'eau que la concentration d'évaporation.
« Parce que l'exploitation au lithium est une réalité dans le triangle du lithium », concluent les auteurs, « les scientifiques, les communautés locales, les régulateurs et les producteurs doivent collaborer pour réduire l'utilisation de l'eau », ainsi que de mieux surveiller les précipitations, le débit et les niveaux des eaux souterraines pour une image hydrologique encore plus précise.
Des chercheurs de l'Université d'Alaska Fairbanks, de l'Université d'Alaska Anchorage et de l'Université de Dayton ont contribué à cette étude.
