Le lithium est un métal clé utilisé dans les technologies de stockage d’énergie verte en cours de développement pour accélérer la transition vers une économie post-carbone. Cet article explorera la demande croissante de lithium et comment l’expansion des véhicules électriques peut relever les défis de l’industrie du transport.
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La transition vers une économie post-carbone
Le monde moderne a sans doute été construit sur les combustibles fossiles. Historiquement, de grandes quantités de charbon, de gaz naturel et de pétrole ont été exploitées pour produire de l’énergie à usage domestique, alimenter l’industrie lourde, fabriquer des produits chimiques et des produits industriels et alimenter les transports mondiaux.
Cependant, plusieurs problèmes clés rencontrés aujourd’hui viennent avec l’exploitation des combustibles fossiles. L’utilisation de produits pétrochimiques pour la production d’énergie, l’industrie lourde et le transport est un facteur crucial du changement climatique. Leur exploitation provoque des compromis géopolitiques et des troubles potentiels.
Les gouvernements et les ONG ont signé des engagements internationaux visant à réduire considérablement et rapidement l’utilisation des combustibles fossiles et à passer à une économie post-carbone pour surmonter ces problèmes.
La demande croissante de lithium
La clé de cette transition est l’électrification rapide des réseaux énergétiques mondiaux, de l’industrie lourde et du secteur des transports. Pour que cette transition se réalise, des technologies de stockage et de production d’énergie efficaces, fiables et durables sont nécessaires dans de multiples secteurs.
Les systèmes d’énergie renouvelable, les véhicules électriques et à très faibles émissions, ainsi que les biens de consommation, comme les ordinateurs portables et les smartphones, nécessitent des technologies de batterie haute performance avec une densité d’énergie et de puissance supérieure pour répondre à leurs demandes.
Les batteries lithium-ion sont apparues comme un précurseur parmi les technologies développées au cours des dernières décennies pour répondre aux exigences d’une économie mondiale post-carbone. Ces batteries ont la capacité énergétique la plus élevée (120-200 Wh / kg).
La demande de lithium a augmenté de façon exponentielle ces dernières années en raison de son importance cruciale dans la fabrication de batteries lithium-ion. Une grande partie de la croissance récente de la demande de matières premières de lithium provient de l’industrie des véhicules électriques.
Au total, 23 % du lithium total commercialisé à l’échelle mondiale a été appliqué dans les batteries lithium-ion en 2010. En 2021, cette part était passée à 74 %. En raison de la demande accrue de lithium dans les véhicules électriques, le prix moyen du carbonate de lithium est passé de 5 000 $ la tonne en 2010 à 17 000 $ la tonne en 2021.
Les prévisions du ministère australien de l’Industrie ont estimé que la production mondiale totale de lithium en 2021 était de 485 000 tonnes métriques. Cette estimation est passée à 615 000 tonnes métriques en 2022, et les chiffres de 2023 devraient atteindre 821 000 tonnes métriques.
Des facteurs tels que la croissance démographique et la transition vers des réseaux énergétiques entièrement électrifiés, l’industrie lourde et les transports augmenteront la demande de lithium au cours des prochaines décennies. Le lithium, cependant, est une ressource limitée, de sorte que des prévisions précises des réserves de lithium et de la demande future sont nécessaires pour assurer une transition en douceur.
Extraction du lithium : perspectives
Selon différentes estimations, il existe 4 à 30 millions de tonnes de réserves de lithium sur Terre. Une estimation en 2011 a produit des chiffres de 39 millions de tonnes (l’estimation la plus élevée à ce jour), mais des estimations plus récentes en 2022 ont produit un chiffre arrondi de 22 millions de tonnes. Ces estimations reposent sur des hypothèses réalisables de récupération du lithium.
L’extraction du lithium a connu une croissance exponentielle au cours des dernières années pour satisfaire les demandes de l’industrie. Alors que le lithium rend possible une économie post-carbone, durable et verte, l’extraction du lithium fait face à plusieurs défis en termes d’impact environnemental et sociétal.
L’extraction traditionnelle de minerai de lithium dans des pays comme la Chine et l’Australie, où le lithium est extrait de gisements de roche dure, utilise encore des combustibles fossiles pour traiter le lithium. Ceci est clairement en contradiction avec les avantages environnementaux déclarés des batteries lithium-ion. Les mines causent également des dommages aux terres et une pollution de l’environnement.
Les marais salants du triangle du lithium de l’Argentine, du Chili et de la Bolivie détiennent plus de 75% des gisements mondiaux de lithium. Une fois que la saumure a été pompée sous les marais salants, elle est stockée dans de vastes bassins d’évaporation, laissant derrière elle du carbonate de lithium. Cela conduit à une vaste consommation d’eau, menaçant les approvisionnements en eau locaux.
Les progrès technologiques dans les méthodes d’extraction ont amélioré l’efficacité des opérations minières de lithium. Cependant, les réserves mondiales de lithium sont principalement contrôlées par une minorité de pays. Pour y remédier, les gouvernements ont annoncé qu’ils accéléreraient la mise en œuvre de projets d’extraction de lithium dans leur pays.s.
Le rôle des véhicules électriques dans la décarbonisation de l’industrie des transports
L’industrie des véhicules électriques et le lithium sont fortement interdépendants, ce qui détermine le degré de réussite de la transition vers une industrie du transport écologique. Plusieurs entreprises ont introduit des véhicules électriques au cours des dernières décennies, Tesla étant sans doute le fabricant le plus reconnaissable.
Les véhicules électriques sont définis comme des véhicules équipés de batteries embarquées fournissant l’énergie nécessaire, qui est chargée par une source d’électricité externe. Le développement futur de l’industrie des véhicules électriques et son rôle dans la décarbonisation des transports dépendront de plusieurs facteurs.
Les accords et réglementations internationaux jouent un rôle crucial, le gouvernement britannique prévoyant d’interdire toutes les ventes de nouveaux véhicules à essence et diesel d’ici 2030.
Le développement technologique, l’augmentation de l’efficacité de l’extraction du lithium et les stratégies d’économie circulaire pour la récupération et la réutilisation du lithium joueront un rôle.
Un autre facteur est la perception et l’adoption des véhicules électriques par le public. Les facteurs de coût, la perception des avantages, la sensibilisation et les campagnes de marketing réussies des fabricants de véhicules automobiles joueront un rôle essentiel dans la décarbonisation des transports et la transition vers des solutions de rechange vertes.
Il existe une corrélation positive entre le stock et les ventes de véhicules électriques. Les récentes augmentations substantielles des ventes et des stocks de véhicules électriques ont démontré une adoption positive des véhicules électriques, ce qui indique à l’industrie que le développement des véhicules électriques devrait être accéléré.
Si le public passe rapidement des véhicules à moteur à combustion interne aux véhicules électriques, il y aura une réduction significative du CO mondial2 Émissions. Le transport mondial représente environ 17 % des émissions totales de gaz à effet de serre, et la réduction de ce chiffre à près de zéro procurera des avantages environnementaux et sociétaux substantiels au cours des prochaines décennies.
L’avenir de la demande de lithium et de l’industrie des véhicules électriques
Il est urgent de s’attaquer à l’impact de l’utilisation historique des combustibles fossiles et de la transition vers une économie post-carbone. Les batteries lithium-ion jouent un rôle essentiel dans l’électrification de multiples secteurs industriels.
Le lithium est rapidement devenu un métal essentiel dans cette évolution industrielle, mais son approvisionnement est vulnérable aux facteurs économiques et géopolitiques. De plus, l’extraction du lithium est actuellement problématique.
La croissance de la demande de lithium, en particulier dans l’industrie des véhicules électriques en croissance rapide, présente de nouveaux défis qui doivent être surmontés pour réaliser la promesse d’un avenir post-carbone.
Références et lectures complémentaires
Lindagato, P et coll.. (2023) Le lithium métal : la clé du transport écologique, Sciences appliquées. 13(1) 405 [online] mdpi.com. Disponible à l’adresse : https://doi.org/10.3390/app13010405
Paul, S & Aich, R (2022)) Factbox: Le monde confronté à une pénurie de lithium pour les batteries de véhicules électriques [online] Reuters.com. Disponible à l’adresse : https://www.reuters.com/technology/world-faces-shortage-lithium-electric-vehicle-batteries-2022-01-21/
Winrow, M (2021) Protéger les écosystèmes fragiles de l’extraction du lithium [online] bbc.co.uk. Disponible à l’adresse suivante: https://www.bbc.co.uk/news/business-54900418
