Qu’est-ce que le lithium ? Comment l’extraire ?

Commençons par la base. Le lithium est un métal alcalin (avec un PH supérieur à 7) léger. 

🧑‍🔬Son symbole d'élément chimique est “Li” et son numéro atomique est le 3.

Une de ses caractéristiques est sa petite taille. En effet, l'atome de lithium est un des plus petits du tableau de Mendeleïev (c’est le troisième après l’hydrogène et l’hélium) et de ceux à l’état solide (les deux premiers étant des gaz). 

Le lithium s’oxyde si rapidement (au contact de l’air et de l’eau) qu’il ne se trouve que sous la forme de composés ioniques (saumures, minerais solides) et non pas à son état “naturel”. 

🫠S’il n’est pas oxydé, le lithium prend la forme d’un métal mou, un élément qui n’existe pas dans la nature. Il faut donc le traiter pour qu’il se transforme en métal.

🏭Dans l'industrie, il est raffiné et modifié pour prendre l’apparence d’une poudre.

Le lithium est un métal extrêmement réactif. Il perd ainsi facilement son électron le plus externe, ce qui facilite grandement la circulation du courant. Il stocke et fait circuler l'électricité mieux que les autres matériaux. De plus, sa légèreté en fait un matériau peu encombrant.

🔋Son utilisation dans les batteries est donc toute trouvée.

🏦En 2008, 21 millions de tonnes de lithium étaient consommés. 10 plus tard, en 2018, cette consommation était de 51 millions de tonnes. En 2024, on prévoit qu’elle sera de plus de 117 millions de tonnes.

🌊Le lithium est naturellement présent dans des minéraux et les sources d’eau salée. Les roches à faible concentration peuvent contenir du lithium (spodumène, pétalite par exemple). Les saumures salées souterraines peuvent aussi en renfermer. L’eau de mer en comporte également, du moins dans des petites proportions qui ne rendent pas viable son extraction.

🌐Les USA, l’Australie, l’Argentine, le Chili et la Chine sont les plus gros extracteurs de lithium dans le monde (les réserves de saumures, plus faciles à exploiter, sont majoritairement situées en Amérique du Sud).

🇨🇳 La Chine est le premier consommateur de lithium dans le monde.

Il existe plusieurs façons d’extraire le lithium de son milieu naturel : 

On peut donc obtenir du lithium grâce à l’exploitation des gisements de roches qui en contiennent en quantités réduites ou à celle des saumures de lacs salés asséchés ou de saumures souterraines.

🕳️ On estime les réserves de lithium comme étant importantes. Au-delà de la présence de ce métal dans l’eau de mer et des océans, la quantité existant dans les saumures ou la roche peut d'ores et déjà permettre la production de batteries au lithium pendant plusieurs décennies au minimum.

Une fois isolé, le lithium peut être directement utilisé ainsi dans l'industrie du verre ou de la céramique. Cependant, pour en faire un composant essentiel d’une batterie, il faut encore le transformer (en cette fameuse poudre).

La Chine se place en leader de cette transformation du lithium. 

Si le lithium peut avoir plusieurs usages, même celui de savon avec l'hydroxyde de lithium, il est largement utilisé dans la confection de batteries.

Pourquoi ?

Parce qu’avec sa petite taille et sa grande légèreté, le lithium se révèle être un parfait matériau pour stocker de l'électricité.

🔋Une batterie fonctionne avec deux pôles, l’anode en graphite et la cathode en oxyde métallique. Quand des ions lithium font des échanges réversibles entre ses deux électrodes, la batterie livre son électricité. À l’intérieur de la batterie, le phénomène résultant peut être liquide (pour la batterie Li-ion par exemple) ou solide.

Léger, petit, avec une densité d'énergie stockable supérieure aux batteries nickel-cadmium et sans effet-miroir, le lithium est le matériau le plus adapté (pour le moment, les recherches dans ce domaine sont nombreuses) aux batteries.

🪨L’effet miroir oblige à décharger complètement une batterie avant de la recharger. Sinon, la batterie perd en capacité et en efficacité. Avec le lithium, recharger une batterie à moitié pleine ne l'abîme pas !

🏺Le lithium est utilisé en verrerie et dans l'industrie de la céramique

⚕️Le lithium est aussi utilisé en médecine comme traitement pour la bipolarité, la dépression ou la goutte.

🇪🇺 Le succès des batteries lithium tient en grande partie à l'augmentation de celles-ci dans le monde. On peut évidemment penser aux smartphones qui renferment des batteries avec du lithium, ou encore des voitures électriques, équipées du même type de batteries en plus gros. Avec la directive interdisant les voitures thermiques d’ici 2035 et le nombre de voitures électriques augmentant, les batteries lithium se multiplieront proportionnellement.

Plus encore, le bannissement des batteries CadNi (ou NiCad en anglais) pour les usages à destination du grand public en Europe (pour des raisons de santé) a précipité le succès des batteries lithium.

🐛Présent naturellement, le lithium joue un rôle nutritif dans la nature pour les organismes vivants. Il contribue ainsi à leur croissance et leur développement.

Pour satisfaire la planète, quoi de mieux que de recharger ses batteries lithium (celle de sa voiture électrique par exemple) avec de l'énergie verte issue d'énergies renouvelables ! Avec l'offre électricité verte d’Ekwateur, c’est possible ! Cette offre garantit en effet une énergie 100 % renouvelable. Comment ? Grâce à nos garanties d'origine, vous avez l'assurance que la totalité de votre consommation électrique est réinjectée dans le réseau national sous la forme d’énergie verte ! 🍃

Si les batteries au lithium sont très utilisées, elles restent parfois dangereuses.

📱Qui ne se souvient pas des problèmes de téléphone qui survenaient notamment en altitude ? Cela était dû à un mauvais contrôle du lithium contenu dans les batteries.

Le succès du lithium a forcément des conséquences sur les régions qui en produisent. Le Triangle du Lithium (qui représente une zone particulièrement riche en lithium entre le Chili, l'Argentine et la Bolivie) et les autres parties du monde, qui extraient le lithium, peuvent connaître de graves dangers environnementaux.

On peut noter ainsi : 

⛽Pour pomper les saumures, il faut utiliser de l’énergie (souvent sous la forme de carburant). La calcination du carbonate de lithium rejette aussi des émissions de dioxyde de carbone. D’autres gaz à effet de serre peuvent aussi être rejetés au moment de sa transformation industrielle.

Le lithium est donc fort utile pour la transition énergétique, du moment que son extraction et sa transformation respectent la nature. Cette ambivalence d’un matériau nécessaire pour la transition énergétique, dont l’exploitation et l’utilisation produisent toutefois une certaine pollution, résume bien les paradoxes qu’il faut surmonter pour lutter contre le dérèglement climatique et ses conséquences.