Environnement / Va-t-on manquer de lithium pour les électriques ?

Le lithium attire toutes les convoitises, pour les voitures électriques, mais aussi pour les smartphones et ordinateurs portables, les vélos électriques et, plus généralement, les batteries. Notre planète dispose d’une réserve de 88 à 89 millions de tonnes de ce métal alcalin. En théorie, c’est largement suffisant. Toutefois, l’accès au lithium n’est possible et économiquement viable que pour un quart de ces ressources. Ce qui pourrait être un frein à l’électrification de la voiture. Un rapport du Climate and Community Project de l’université de Davis en Californie tire même la sonnette d’alarme. À moins de renoncer en partie à la voiture individuelle, cela risque de coincer.

La situation actuelle

Le volume d’extraction du lithium en 2021 a été de 105.800 tonnes. Cette production vient, pour 52 %, de gisements de roches en Australie. Environ 25 % sont originaires du Chili, produit à partir de saumure. La Chine produit 13 % du lithium mondial, depuis du minerai et de la saumure. Près de 6 % sont extraits de saumure en Argentine. Dès lors, plus de 95 % du lithium actuellement utilisé est donc concentré dans ces 4 pays du globe. D’autres pays peuvent aussi en fournir : Brésil, Zimbabwe, États-Unis et Portugal, mais à moindre dose.

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Graphique : réserves de lithium dans le monde

Les besoins

Si toutes les voitures en circulation dans le monde, soit 1,4 milliard de véhicules environ, devenaient électriques aujourd’hui, à raison de 8 kg de lithium par batterie de VE, il y a de quoi voir venir. En effet, avec 22 millions de tonnes, il y a moyen de construire environ 2,8 milliards de voitures électriques, sans recyclage. Soit deux générations de renouvellement complet du parc. Toutefois, la demande va être croissant. D’autant que le lithium est également utilisé pour des batteries dans d’autres domaines, ceux de la téléphonie et de l’informatique notamment, ainsi que pour la fabrication d’alliages et pour l’industrie du verre et celles du caoutchouc et des thermoplastiques. On s’en sert également en médecine et en chimie fine.

Zones inaccessibles

Il est aussi possible de produire du lithium à partir d’argile doux, des dépôts de géothermie ou des sous-produits de la production de pétrole et de gaz. Mais cela reste marginal. Il y aurait bien sûr encore moyen d’exploiter d’autres ressources minières ou de marais salants. Toutefois, il est difficile ou impossible d’exploiter certaines zones en raison de la densité de population, de la propriété des lieux et de la présence de réserves naturelles ou de terres indigènes souveraines. Ouvrir des dizaines de nouvelles mines et exploitations pose des risques géopolitiques et de réticences des populations à déplacer ou directement impactées par une mine à proximité de leur domicile.

LIRE ICI – Le rapport dans son intégralité (en anglais)

Recycler

L’Agence internationale de l’énergie (AIE) estime que la demande de lithium va sextupler d’ici à 2030, surtout avec la transition vers la voiture électrique. Il faudrait donc produire entre 250.000 et 450.000 tonnes par an pour tenir la cadence. L’étude du Climate and Community Project de l’université de Davis en Californie indique que : « Malgré les découvertes en cours, la plupart des prévisionnistes prévoient un écart à court et moyen terme entre l'offre et la demande du marché, ce qui entraînera une pénurie d'approvisionnement dans les 5 à 10 prochaines années - une période critique au cours de laquelle une décarbonisation rapide doit aussi avoir lieu afin d'éviter un réchauffement climatique encore plus catastrophique. » Un paradoxe entre la volonté et le réalisme. Il est évidemment possible de réduire la dépendance aux ressources naturelles en recyclant le lithium après la fin de vie de la voiture. Mais avant le recyclage, il est possible de réutiliser les batteries et de les reconditionner pour d’autres usages. Toutefois, cela demande aussi des investissements et une maîtrise technologique.

4 scénarios

Les chercheurs ont imaginé 4 scénarios et ont estimé leurs besoins en lithium jusqu’en 2050 pour les États-Unis. Le premier scénario part du postulat que les habitudes en mobilités individuelle et automobile ne changeront pas. Toutes les voitures thermiques seront remplacées par des électriques. Les autres scénarios ajoutent davantage de mobilité partagée, de transports en commun et de déplacements pédestres et cyclistes. Ce qui est plus ou moins facilité par un habitat plus centralisé autour des services. L’option 4 étant la plus radicale. Un paramètre est invariable : la garantie de la batterie à 8 ans et un usage de la voiture de 15 ans avant d’aller à la casse (et au recyclage). Par contre, chaque scénario est confronté à trois capacités moyennes des batteries : 35 kWh, 70 kWh et 150 kWh.

Raté !

En remplaçant tout le parc automobile états-unien par des électriques en 2050, les besoins annuels en lithium non recyclé vont de 80.000 tonnes par an à plus de 475.000 tonnes par an ! Au cumul entre 2010 et 2050, l’extraction de lithium atteindrait de 5,5 millions de tonnes cumulées à un peu moins d’un million de tonnes. Et cela ne concerne que les États-Unis, et ses quelque 280 millions de voitures ! Au niveau mondial, avec un parc automobile similaire à actuellement, on arriverait donc vite à l’épuisement du lithium disponible. Le recyclage peut réduire la demande de lithium extrait de la planète, mais la demande nette reste néanmoins importante, le recyclage ne pouvant répondre qu’à moins de la moitié de la demande totale potentielle.

Des solutions ?

Les équipes ayant écrit ce rapport proposent surtout une modification des habitudes de nos sociétés. Pour réussir la transition écologique du parc automobile, outre un recyclage efficace, il faut réduire la taille des batteries, quoique plus puissantes, et favoriser d’autres modes de déplacement. Ils recommandent notamment de rapprocher les communautés et les services pour que la marche et le vélo puissent être des alternatives efficaces. Elles visent « à donner aux personnes et aux décideurs politiques […] les arguments, les preuves et les propositions dont ils ont besoin pour plaider en faveur d'un avenir de transport le plus juste possible. […] Nous plaidons pour une approche holistique et de bout en bout de la chaîne d'approvisionnement pour un transport mondialement juste, qui tienne compte des moteurs structurels de la demande minière et envisage une transformation ambitieuse de ce secteur ».

Qu’en penser ?

Focalisé sur la décarbonation et la réorganisation des ressources minières, en particulier aux États-Unis, ce rapport pointe la pénurie possible à relativement court terme des ressources naturelles en lithium. Cela implique la mise en place rapide de filières de recyclage et une stratégie politique pour réduire la dépendance au lithium (et par corollaire à d’autres ressources). Cela nécessite aussi une prise de conscience de l’industrie afin de trouver des technologies moins dépendantes à ce métal alcalin. Toutefois, ce rapport ne remet pas en question l’électrification du parc automobile. Oubliant que la diversité énergétique pourrait à la fois répondre à la nécessité de réduire les émissions à effet de serre et à la préservation des ressources minières (et naturelles). Même s’il est vrai que développer des modes de mobilité plus collectifs et une réorganisation des lieux de vie, de travail et de services pour réduire les déplacements semble devenir de plus en plus indispensable. Mais cela ne doit pas pour autant priver les citoyens de leur mobilité individuelle, en toute conscience et connaissance de cause. Offrons à tous les moyens de se passer de voiture quand c’est nécessaire, sans les priver pour autant de leur automobile.