Les batteries fabriquées avec du lithium provenant de centrales géothermiques en Allemagne pourraient alimenter un million de véhicules par an d’ici le milieu des années 2020, selon Vulcan Energy, une entreprise qui s’est fixée pour objectif de produire du lithium neutre pour le climat en Europe.
L’utilisation de l’énergie géothermique — la chaleur ambiante du sous-sol terrestre — remonte à l’époque romaine.
Mais grâce à la technologie moderne, les centrales géothermiques peuvent désormais aussi extraire le lithium du sous-sol, un procédé également exploré au Royaume-Uni.
Les prix du lithium s’envolent actuellement, sous l’effet de l’explosion de la demande de véhicules électriques. En Chine, les prix du carbonate de lithium, un composant clé des batteries rechargeables, ont augmenté de 276 % depuis le début de l’année.
En Europe, un approvisionnement local en lithium est considéré comme essentiel pour soutenir l’industrie européenne des batteries, en pleine croissance, qui dépend actuellement des importations de Chine, d’Australie et de la République du Congo.
Le lithium extrait en Europe sera également soumis à des normes environnementales plus strictes, ce qui se traduira par une empreinte carbone beaucoup plus faible que celle des produits importés, a déclaré Horst Kreuter, directeur général de Vulcan Energy.
Au lieu d’être expédié à 10 000 km vers les fabricants européens, le lithium n’aurait à parcourir que 80 km en moyenne, a-t-il déclaré à EURACTIV.
« Ce qui est très important, c’est notre faible empreinte carbone et environnementale », a déclaré M. Kreuter, expliquant que les autres méthodes d’extraction du lithium – l’extraction en roche dure et les bassins d’évaporation – ont une consommation d’eau, une utilisation des sols et une production de déchets nettement plus importantes.
Les autres méthodes de production ont également des émissions de CO2 plus élevées par rapport à l’approvisionnement en lithium de Vulcan Energy, qui, selon M. Kreuter, pourrait même être considéré comme négatif en termes de carbone.
« Vous pouvez dire que nous avons également une empreinte CO2 négative parce que nous n’utilisons qu’environ 50 % de l’énergie produite pour l’extraction du lithium — les 50 % restants, nous les injectons dans le réseau et ils seront fournis sous forme de chaleur ou de refroidissement renouvelable aux clients de la région », a expliqué M. Kreuter.
« Si nous remplaçons, par exemple, l’électricité produite à partir de lignite par de l’électricité produite en Europe de l’Est, comme en Pologne ou en Allemagne de l’Est, nous réduisons réellement les émissions », a-t-il ajouté.
Vulcan Energy est en train de construire cinq centrales géothermiques dans la vallée du Rhin supérieur, au-dessus de l’une des plus riches réserves mondiales de lithium dans la saumure géothermique.
Ensemble, elles représenteraient les plus grandes réserves de lithium d’Europe, soit 15,85 millions de tonnes d’équivalent carbonate de lithium, a précisé M. Kreuter. Le lithium brut extrait sera ensuite envoyé dans une raffinerie centrale située à proximité, où il sera transformé en hydroxyde de lithium et livré aux usines de batteries et d’automobiles à travers l’Europe.
D’ici 2025, Vulcan Energy prévoit d’extraire 40 000 tonnes d’hydroxyde de lithium sans émissions dans la vallée du Rhin supérieur, soit suffisamment pour alimenter les batteries de l’équivalent d’environ un million de voitures par an.
Une fois les usines opérationnelles, Vulcan Energy pourrait prendre en charge 100 % de l’industrie des batteries en Allemagne, soit 25 % de la demande prévue en Europe, poursuit M. Kreuter.
L’industrie automobile s’est montrée intéressée par cette source de lithium sans carbone et Vulcan Energy est déjà presque en rupture de stock pour la fourniture attendue de la première phase de développement, a-t-il ajouté.
L’énergie renouvelable, le chauffage et le refroidissement seraient des sous-produits de ces centrales, ce qui signifie qu’elles pourraient à la fois stimuler le secteur des énergies renouvelables en Allemagne et approvisionner l’industrie automobile du pays.
Une nouvelle ruée vers l’or
Des métaux comme le lithium, le cobalt ou les terres rares sont considérés comme essentiels pour la transition écologique et ont attiré l’attention croissante des décideurs politiques ces dernières années.
Mais avec la croissance de la demande, l’attention s’est déplacée vers les préoccupations relatives à l’environnement et aux droits de l’homme dans les pays d’approvisionnement, ainsi que vers la fiabilité globale de la chaîne d’approvisionnement.
En septembre 2020, le lithium a été ajouté à la liste des matières premières critiques de l’UE en raison de son importance stratégique pour l’industrie automobile. L’attention s’est alors tournée vers l’intérieur pour essayer de trouver une source européenne de lithium, l’UE visant à devenir autosuffisante en matière de batteries d’ici 2025.
« Pour le lithium nécessaire aux batteries et au stockage, nous sommes convaincus que nous pouvons être autosuffisants à 80 % d’ici 2025 », a déclaré Maroš Šefčovič, vice-président de la Commission européenne chargé de la prospective et des relations inter-institutionnelles, qui s’est exprimé lors du lancement d’une nouvelle alliance industrielle pour les matières premières l’année dernière.
En décembre dernier, la Commission européenne a également présenté de nouvelles normes pour les batteries exigeant que toutes les batteries mises sur le marché de l’UE suivent leur empreinte carbone et utilisent des matériaux d’origine responsable.
L’accent mis sur le lithium durable et sans carbone pourrait changer la donne pour l’énergie géothermique, selon l’opérateur d’une centrale géothermique britannique qui s’est entretenu avec EURACTIV plus tôt cette année.
En effet, l’extraction du lithium permet de modifier les aspects économiques de la géothermie, qui sont notoirement difficiles en raison des coûts de démarrage élevés.
« Le lithium change la géothermie d’une certaine manière, car l’économie est bien meilleure si vous produisez du lithium, plutôt que de la simple géothermie », a expliqué M. Kreuter. « En fait, nous sommes en mesure de soutenir le prix de la chaleur et d’offrir aux communautés entourant nos centrales un prix bas et stable pour le chauffage », a-t-il ajouté.
Vulcan Energy n’est pas seul dans la nouvelle ruée vers l’or pour développer la production de lithium dans la vallée du Rhin supérieur. D’autres acteurs s’intéressent déjà à la région, qui présente des teneurs élevées en lithium et une chaleur renouvelable supérieure à 140 °C, deux éléments essentiels pour l’exploitation géothermique, a déclaré M. Kreuter.