L’avenir des véhicules électriques, partie 1 : le lithium

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Il y a deux ans le monde entier s’inquiétait de la disponibilité future en lithium devant la montée en puissance des voitures électriques. Le prix de ce métal tripla en quelques mois passant de 7000 à 20000 dollars la tonne. Jusqu’aux shows publicitaires d’Elon Musk le lithium était plutôt réservé aux batteries des smart-phones et des ordinateurs portables. L’engouement soudain pour les voitures « tout électrique » a donc fait apparaître faussement une possible pénurie en ce métal comptant parmi les plus répandus dans la croute terrestre. Les prévisions relatives à la production de voitures électriques n’épuiseront pas, loin de là, les gisements de lithium car elles n’affecteront pas plus de 1 % des réserves connues et exploitables économiquement.

Actuellement la moitié du lithium disponible pour les batteries Li-ion utilisées dans les appareils type téléphones et ordinateurs portables, provient du Chili et d’Argentine dans les déserts du plateau andin dont Atacama. Pour le reste la Chine est également un très gros producteurs de ce métal. Il s’agit le plus souvent non pas de mines mais d’installations de lessivage des dépôt salins d’anciens lacs asséchés. De nombreux projets d’extraction du lithium sont en cours de développement pour faire face à la demande qui ne saurait que croître et l’USGS prévoit que les réserves disponibles pourront satisfaire la demande au moins pendant les 185 années à venir avec une conversion totale de tous les véhicules à combustion interne par des systèmes de propulsion électrique aux alentours des années 2040. Les prévisions indiquent qu’il faudra à l’horizon 2035 au moins 35 usines de production de batteries Li-ion de la taille de celle de Tesla au Nevada.

Restent les autres composants des batteries, il y a 7000 batteries de la taille d’une pile AA dans un Tesla modèle S, et ceux-ci vont également poser quelques problèmes d’approvisionnement. Il n’y a que 7 kilos de lithium dans ce modèle de véhicule. Et si la production de lithium devait devenir plus complexe en raison de l’exploitation d’autres gisements moins riches en métal et si le prix du lithium-métal devait augmenter de 300 % ce prix n’affecterait celui des batteries que de 2 %. Le lithium ne sera donc pas un goulot d’étranglement de la production de voitures électriques.

La production de lithium se partage essentiellement entre quatre grands groupes industriels Tianqi Lithium (Chine), SQM (Sociedad Quimica y Minera, Chili), et les multinationales Albemarle et FMC (USA). Le risque de pénurie en lithium pourrait plutôt provenir des capacités de production de ces grands conglomérats de la chimie. Un autre paramètres trop souvent oublié en ce qui concerne le développement des véhicules électriques deviendra rapidement la production d’électricité à un prix abordable afin que les batteries de ces derniers puissent être convenablement rechargées. Je répète ici, encore et encore, que la fermeture prématurée de la centrale électrique de Fessenheim privera 400000 voitures électriques de rechargement quotidien économiquement abordable. Il faudra en tout état de cause trouver alors d’autres sources d’électricité non subventionnées par les impôts et les taxes payés par les contribuables pour diminuer l’empreinte carbone du transport terrestre tant commercial que privé afin que les véhicules électriques ne soient plus réservés aux écolo-bobos en raison de leur prix actuellement particulièrement élevé.

Source et illustration : Bloomberg, prochain article le cobalt.

Quand la géothermie et les voitures électriques se rencontrent ça fait des étincelles !

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Les USA sont de loin les leaders mondiaux de l’énergie géothermique même si cette forme d’énergie (renouvelable) ne représente que 0,3 % de l’électricité produite dans le pays. A l’autre extrémité du classement en la matière, l’Islande produit plus de 30 % de son électricité par géothermie et les Philippines 27 %. Passons sur les autres pays mais il faut signaler que l’Italie n’est pas mal placée avec une installation de 840 MW de puissance nominale. En Californie, au beau milieu de l’Imperial Valley, à l’extrême sud-est de l’Etat, il y a aussi une petite centrale électrique géothermique parmi d’autres à Featherstone, d’une cinquante de mégawatts, qui fonctionne en circuit fermé puisque l’eau chaude fortement chargée en sels provenant des profondeurs est réinjectée après avoir circulé dans un échangeur de chaleur qui produit la vapeur nécessaire pour faire tourner une turbine.

Une société liée à Tesla, le fabricant américain d’automobiles électriques, s’est rendue compte que cette eau très saumâtre et très chaude était riche en lithium. Par un procédé resté secret mais probablement basé sur la technologie de l’osmose inverse utilisée en particulier pour dessaler l’eau de mer, cette société dont le nom ne s’invente pas puisqu’elle s’appelle Simbol, c’est tout un symbole, a depuis 2011 extrait 100 tonnes de lithium en traitant dans une petite unité pilote une petite partie seulement de l’eau chaude utilisée par la centrale électrique et en la réinjectant ensuite sous terre. C’est tout bénéfice pour cette société puisque la loi américaine stipule que si les résidus industriels, en l’occurrence de l’eau, sont réinjectés là d’où ils provenaient, il n’y a pas de pénalités environnementales. C’est d’ailleurs le cas pour la fracturation hydraulique tant que l’eau utilisée est réinjectée dans le sous-sol afin de ne pas être rejetée en surface, ce qui pourrait polluer les nappes phréatiques proches de la surface. L’Imperial Valley est un région d’intense production agricole et toute pollution serait particulièrement mal venue.

Simbol construit une nouvelle usine qui sera capable de produire prochainement 15000 tonnes de lithium par an, de quoi fournir à Tesla assez de ce métal pour fabriquer des batteries pour les automobiles équivalant à 30 gigaWh chaque année également. On est d’ors et déjà dans un autre ordre de grandeur industriel. Simbol s’intéresse aussi à d’autres métaux contenus dans cette saumure chaude comme par exemple le manganèse, le potassium et le zinc. Il ne s’agit probablement pas d’une exception mais ce genre de projet industriel ferait frétiller de bonheur le ministre français du redressement français (qui tarde à venir) ainsi que l’écologiste (ancien faucheur d’OGM) qui se bat contre la pollution. Il ferait bien, au lieu de perdre son temps avec les poussières de l’atmosphère parisien, de s’intéresser à ce type de projet puisque pour atteindre le fameux 20-20-20 environnemental il faudrait convertir à l’électricité quelques 600000 voitures par an jusqu’en 2025. Mais pour le moment, la devise gouvernementale est « Ne touches pas à mon sous-sol ». Ca laisse rêveur …

Source : New-York Times, photo Wikipedia : Imperial Valley avec la Salton Sea.