Selon le Bureau national de recherche géologiques et minières (BRGM), les premiers kilos de carbonate de lithium de qualité batterie ont été extraits en décembre, des saumures géothermales pompées dans le sous-sol alsacien. Cet exploit technologique permet à l’industrie française d’envisager une exploitation à grande échelle de ce métal très prisé par les fabricants de batteries.

Selon les géologues, les nappes d’eau chaude souterraines situées dans une zone de 300 kilomètres de long et 40 kilomètres de large entre les Vosges et la Forêt-Noire (appelée fossé rhénan), pourraient contenir suffisamment de lithium pour fabriquer les batteries de 400 millions de véhicules électriques. Une perspective qui aiderait grandement l’industrie européenne à s’affranchir des fabricants asiatiques de batteries.
Jusqu’il y a peu, seule la chaleur était extraite des eaux chaudes pompées par les centrales géothermiques situées en Alsace. Le lithium n’était pas encore exploité : il était réinjecté dans la nappe souterraine avec l’eau refroidie.

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Mise au point d’une nouvelle technologie d’extraction

Mais depuis janvier 2019 un projet de recherche baptisé EuGeLi (European Geothermal Lithium Brine) visait la mise au point d’un procédé d’extraction de ce métal léger des eaux géothermales. Neuf partenaires européens y participent, dont le groupe minier français Eramet, Electricité de Strasbourg-Géothermie, PSA (devenu Stellantis) et l’IFP Energies Nouvelles. Le budget de 3.9 millions d’euros est financé à près de 85% par l’EIT-Raw Materials, un organisme de l’Union européenne.

L’infrastructure n’a pas grand-chose en commun avec les mines de lithium à ciel ouvert qui blessent le paysage en Australie, ou les immenses bassins de décantation installés dans les déserts de sel d’Amérique latine.

L’unité d’extraction testée par EuGeLi a été installée sur la branche de réinjection du puits exploité par la centrale géothermique de Soultz-sous-Forêts, au nord de Strasbourg. La saumure riche en lithium y est puisée dans la nappe souterraine située entre 2 600 et 5 000 mètres de profondeur.

Le dispositif est composé de colonnes remplies d’un matériau actif se présentant sous la forme de petits granulés. Véritable « éponge » à lithium il extrait sélectivement ce métal léger. La saumure appauvrie en lithium est ensuite réinjectée dans le sous-sol. Le lithium est alors récupéré en faisant passer de l’eau légèrement saline dans les colonnes. Le raffinage en carbonate de lithium de qualité batterie est ensuite effectué par « précipitation » au centre de recherche  d’Eramet à Trappes, dans les Yvelines.
Après avoir prouvé l’efficacité de la technologie testée, l’unité expérimentale de Soultz-sous-Forêts a été démontée.

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Des réserves suffisantes pour assurer l’indépendance en lithium de l’industrie française

Les analyses effectuées dans la nappe aquifère du fossé rhénan ont révélé des teneurs en lithium de 180 à 200 mg par litre. C’est deux à trois fois moins que la concentration observée dans la concession argentine d’Eramet.  Malgré cela, le groupe minier et le BRGM estiment que la technologie mise au point dans le cadre du projet EuGeLi, permettrait de récupérer 90 % du lithium contenu dans les eaux alsaciennes.

À terme, la cadence d’une production industrielle basée sur ce procédé d’extraction est évaluée à 3 800 tonnes par an. Les besoins actuels en lithium de l’industrie française étant d’environ 15.000 tonnes par an, quatre forages géothermiques suffiraient donc pour satisfaire à la consommation de ce métal stratégique dans l’Hexagone.

Les réserves de lithium contenues dans les nappes du bassin rhénan sont estimées entre 10 et 40 millions de tonnes. Une quantité certes insuffisante pour satisfaire à la demande future de l’industrie européenne des batteries, mais elle permettrait à la France d’assurer l’indépendance de son approvisionnement et de pourvoir aux besoins des usines de cellules projetées sur son territoire.

En Europe, d’autres ressources en lithium ont été détectées, en Nouvelle-Aquitaine et dans le Massif Central notamment, mais aussi au Portugal, en Serbie et en Allemagne.

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