Sciences

Lithium : une extraction directe de l'eau pourrait limiter l'exploitation des ressources naturelles

Des chercheurs ont récupéré du lithium, élément indispensable des batteries électriques high-tech, à partir d’eau issue de l’extraction du gaz de schiste. Un procédé inédit qui limite l’exploitation des ressources naturelles.

De Julie Lacaze
En Bolivie, le salar d'Uyuni est la plus grande réserve de lithium, qui permet notamment la fabrication des batteries de smartphones, d'ordinateurs et de voitures électriques.

Batteries de téléphones, d’ordinateurs ou de voitures électriques ont en commun de fonctionner grâce à du lithium. Résultat : la demande mondiale explose, à un rythme dépassant la vitesse à laquelle le métal peut être extrait ou recyclé. Un groupe de recherche de l’université de Texas à Austin, de l'Université Monash et de l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO), en Australie, propose une nouvelle méthode d’extraction : filtrer directement le lithium contenu dans de l’eau.

Au lieu d’utiliser les techniques conventionnelles, longues et onéreuses, à partir de roches dures (les pegmatites, par exemple) ou de saumures (eaux souterraines des lacs salés), avec de forts impacts environnementaux (lire notre reportage), les chercheurs ont eu recours aux eaux usées issues de l’extraction du gaz de schiste, qui sont chargées en lithium. Selon eux, le liquide rejeté en une semaine par les seuls puits de Barnett et d’Eagle Fort, au Texas, pourraient produire suffisamment de métal pour alimenter 200 voitures électriques ou 1,6 million de smartphones.

Un ouvrier d’une usine de Bruxelles inspecte la batterie lithium-ion qui équipera l’Audi e-tron, un SUV électrique. Cet accumulateur à refroidissement liquide est composé de modules séparés, intégrés dans le plancher de la voiture.

Le principe de la technique, décrit dans la revue Science Advances, est assez simple. Il consiste à filtrer l’eau à l’aide d’un cadre métallo-organique (MOF). Une sorte de membrane criblée de pores très fins, de l’ordre du nanomètre (1 millionième de millimètre), capable de laisser passer uniquement les ions alcalins du liquide, comme le précieux « or blanc ». Le procédé s’inspire des membranes biologiques de nos cellules, qui sélectionnent spécifiquement le calcium ou le potassium à travers des canaux dédiés.

En plus de ce cercle vertueux de recyclage, les scientifiques proposent d’appliquer le procédé par membrane MOF à la désalinisation de l’eau de mer. La technique serait plus efficace et moins onéreuse que la méthode habituelle (avec des membranes d’osmose inverse), dont le rendement n’est que de 50 %.