1. A quoi sert le lithium?
Le lithium est, avec le graphite, l'élément central des batteries lithium-ion, qui sont aujourd'hui utilisées non seulement dans les batteries des smartphones, des tablettes ou des ordinateurs portables, mais aussi dans celles des scooters, vélos et voitures électriques. Ces batteries sont particulièrement importantes: selon leur taille, elles peuvent contenir jusqu'à 20 kilos de lithium - pour un smartphone, il s'agit d'environ 3 grammes.
En raison du boom des voitures électriques, la demande de cette matière première a donc explosé ces dernières années: alors qu'en 2008, on extrayait 25'400 tonnes de lithium dans le monde, la production annuelle a dépassé les 100'000 tonnes l'année dernière, et la tendance reste à la hausse (voir question 4).
2. Où trouve-t-on du lithium et où l'extrait-on?
Les plus grandes ressources en lithium - indépendamment du fait qu'elles puissent être exploitées ou non - se trouvent dans le triangle du lithium, aux frontières de trois pays d'Amérique du Sud. Selon l'agence scientifique américaine USGS, les plus grands gisements se trouvent en Bolivie (21 millions de tonnes), en Argentine (19 millions) et au Chili (9,8 millions). Suivent les États-Unis (9,1 millions), l'Australie (7,3 millions) et la Chine (5,1 millions).
Fait surprenant, ce n'est pas en Bolivie ou en Argentine, mais en Australie que l'on a extrait le plus de lithium en 2021: 55'000 tonnes, soit plus de la moitié de la quantité extraite dans le monde. Les plus grands producteurs sont ensuite le Chili (26'000 tonnes), la Chine (14'000 tonnes) et l'Argentine (6200 tonnes). De petites quantités de cette matière première sont également extraites au Brésil, au Portugal, au Zimbabwe et aux États-Unis.
3. L'extraction du lithium est-elle nocive pour l'environnement?
Dans le plus grand pays d'extraction, l'Australie, le lithium provient de mines. Au Chili et en Argentine, il provient de déserts salins. L'eau salée contenant du lithium est remontée à la surface depuis des lacs souterrains et s'évapore dans de grands bassins. La solution saline restante est transformée jusqu'à ce que le lithium, sous forme de carbonate blanc - d'où l'appellation d'«or blanc» - puisse être utilisé dans les batteries.
L'extraction en Amérique du Sud est particulièrement critiquée: les habitants du désert d'Atacama au Chili se plaignent de plus en plus du manque d'eau douce. Certes, l'extraction du lithium elle-même ne nécessite pas d'eau potable, mais selon les experts, le prélèvement de grandes quantités d'eau salée pourrait entraîner un afflux d'eau douce, ce qui ferait baisser le niveau de la nappe phréatique au bord des déserts salins.
4. Sommes-nous confrontés à une pénurie de lithium?
Les experts estiment que la demande mondiale dans le seul secteur de la mobilité pourrait atteindre 240'000 tonnes de lithium par an d'ici 2030. Si les objectifs de l'accord de Paris sur le climat doivent être atteints, la demande pourrait même atteindre le chiffre gigantesque de 1,1 million de tonnes par an d'ici 2050.
Selon l'Institut fédéral allemand des géosciences et des matières premières, cela pourrait bientôt devenir un problème, comme l'a récemment rapporté le «Tages-Anzeiger»: selon l'étude, il n'y aurait déjà pas assez de lithium pour les quelque 15 millions de voitures électriques prévues en Allemagne d'ici 2030. Dans le pire des cas, il manquerait bientôt jusqu'à 300'000 tonnes par an dans le monde.
5. Le lithium sera-t-il bientôt plus cher?
Les marchés ont réagi depuis longtemps à la menace de pénurie: le prix du carbonate de lithium a été multiplié par dix au cours des deux dernières années. Rien que depuis décembre 2021, le prix par tonne est passé de 27'000 à 68'000 francs suisses aujourd'hui. Afin de réduire la dépendance vis-à-vis de la Chine, où se trouvent les plus grands transformateurs et fabricants de batteries, les grandes entreprises d'extraction veulent ouvrir de nouveaux sites de production dans d'autres pays au cours des prochaines années.
Les constructeurs automobiles s'équipent également: VW va investir environ 20 milliards de francs d'ici 2030 et prévoit une «offensive batterie» mondiale avec six usines de cellules rien qu'en Europe. Le chef de Tesla, Elon Musk, veut même acheter une entreprise de lithium si nécessaire.
6. Le lithium des batteries peut-il être recyclé?
A long terme, une grande partie des matières premières utilisées devrait être recyclée – ce qui réduirait le besoin en lithium «neuf». Mais il faudra attendre au moins jusqu'en 2030 pour que les accumulateurs usagés soient effectivement récupérés en grande quantité. Après avoir été utilisées dans les voitures, où les fabricants offrent aujourd'hui jusqu'à dix ans de garantie, les batteries d'occasion sont souvent réutilisées dans des modèles de seconde vie comme les accumulateurs électriques.
Aujourd'hui, le recyclage du lithium n'est guère rentable, car le processus est plus compliqué et plus coûteux que pour d'autres métaux, explique Dieter Offenthaler, directeur du géant bernois du recyclage Batrec, au «Beobachter»: «Avec les quantités actuelles, le recyclage du lithium n'est guère réalisable sur le plan économique.»
7. Existe-t-il des alternatives au lithium?
A long terme, il serait possible de renoncer complètement au lithium dans les accumulateurs. Dans son livre «Elektronik in der Fahrzeugtechnik» (pas encore traduit en français), le professeur en génie mécanique Kai Borgeest cite comme alternative les batteries sodium-ion, qui fonctionnent de la même manière que les batteries lithium-ion, mais présentent une densité énergétique légèrement inférieure. Les batteries sodium-ion présenteraient toutefois des avantages: la grande disponibilité du sodium permet d'obtenir des prix plus avantageux, les accumulateurs sont insensibles aux décharges profondes et ont une durée de vie plus longue. En outre, pour la production de la cathode, un simple sel de cuisine suffirait au lieu de sels de lithium rares.
Par ailleurs, la technique des batteries du futur est souvent citée: les accumulateurs solides. Ceux-ci présenteraient un bilan environnemental jusqu'à 50% meilleur et ne contiendraient pratiquement pas de matières premières critiques. En Suisse, l'entreprise Swiss Clean Battery prévoit une immense usine pour les accumulateurs solides. La production devrait démarrer dès 2024 à Frauenfeld (TG).
(Adaptation par Lliana Doudot)