Lithium-ion, une alternative verte pour l’avenir ?

La batterie date de 1799. Elle a été inventée par Alessandro Volta. Cet ingénieur a mis au point la première pile électrique. Ce n’est qu’en 1817 qu’un chimiste suédois découvre le lithium à partir d’un minéral. La production à l’échelle industrielle du lithium ne commencera qu’à partir de 1920 en Allemagne. Avec la fin des trente glorieuses et la prise de conscience de la dépendance aux énergies fossiles, le lithium apparait comme un alternative durable et plus propre. Ainsi, en 1985 le premier modèle de batterie au lithium fiable est commercialisée et en 1991 Sony lance sa première batterie lithium-ion dans ses caméras. 

Le lithium est un métal alcalin (élément chimique de la première colonne du tableau périodique), ses propriétés le rendent léger et souple. S’il est autant utilisé dans les batteries c’est parce qu’il permet d’aboutir à une forte densité énergétique qui permet de stocker une quantité importante d'énergie par rapport à une quantité donnée. Simplement résumé, la réaction électrochimique du lithium permet la libération et la captation des électrons générant de l'électricité. 

Cependant, le lithium n’existe pas à l’état natif dans la nature car il est très réactif il faut l’extraire à partir de roche, d’argile ou saumure. La saumure est un liquide naturel très riche en sel. Grâce à un traitement chimique on obtient du carbonate de lithium. C’est ce dernier qui est acheté et utilisé  par les industriels. On retrouve la saumure principalement en Amérique Latine et plus précisément dans le triangle du lithium (Bolivie, Argentine, Chili). L’Australie est 1er producteur mondial de lithium, extraite de la roche, la Chine joue un rôle majeur dans ce nouveau marché. 

On constate un développement des voitures électriques au cours du début du XXIe siècle qui est fulgurant. 

➔ les voitures électriques représentaient 1,5% du parc automobile en 2010

➔ les voitures électriques représentaient 2,7% du parc automobile en 2019

➔ les voitures électriques représentaient 11,2% du parc automobile en 2020

➔ les voitures électriques représentaient 18,3% du parc automobile en 2021

La controverse du lithium s’explique par la quantité de lithium nécessaire à la production d’une batterie de véhicule électrique. 

Elle est 100 fois supérieure à celle d’une batterie d’ordinateur portable. En effet, pour 1kWh de capacité de stockage de batterie, il faut 113 grammes de Lithium. Une batterie de voiture électrique contient entre 3 et 5 kilos de lithium. Le besoin en lithium ne cesse d’augmenter. La production de lithium devrait être multipliée par 42 d’ici quelques années pour répondre au besoin croissant de voitures électriques. Le lithium, contrairement à l’idée reçue,  n’est pas renouvelable. On estime  c’est Une croissance qui s’explique notamment par la décision de Bruxelles d’interdire la production de voitures thermiques à partir de 2035.

La croissance exponentielle du cours du lithium crée une vraie dépendance à cette ressource. 

Cette croissance fait écho à dépendance créée au pétrole ou de l'uranium pendant la période des Trente Glorieuses. Les constructeurs automobiles sont nombreux à parier sur l'avenir du véhicule électrique (Porsche, Bentley, Alpine etc). L'avenir de la  batterie haute performance au lithium ion va inexorablement s’imposer. Les constructeurs tentent de prendre le virage en se positionnant comme défenseurs du déplacement durable. Cependant, le lithium est un métal très rare, dont les réserves sont limitées et localisées.

Le recyclage des batteries au lithium-ion semble encore poser problème. 

Contrairement au cobalt, le lithium n'est pas ou peu recyclé. Problématique lorsque l’on sait que d’ici quelques années il n’y aura plus que des voitures aux moteurs électriques. 

Assèchement des ressources hydriques et dégradation d’écosystème 

Le salar d'Uyuni est classé, selon certains, parmi les merveilles naturelles du monde. Lors du printemps austral, le salar devient un lieu de reproduction pour les flamants roses. Or, le site du déversement du Rio Grande dans le salar est situé à côté de l'endroit où la concentration de lithium est la plus élevée. Le pompage de saumures chargées de lithium qui est utilisée en Amérique Latine, est critiquée par les ONG pour leurs dégâts environnementaux.

Avec la croissance des voitures électriques en Europe le marché des batteries pèserait 250 milliards d’euro des 2025. Les projets d’extraction de lithium sont à l’appel en Europe comme au Portugal, en Allemagne, en Suède ou en France (extraction de lithium en Alsace et exploitation des fonds marins). Par ailleurs, la France a lancé un appel à projet à hauteur d’un 1 milliard d’euro pour sécuriser son approvisionnement et réduire sa dépendance vis à vis de l’Australie et de la Chine. Le projet de mine de lithium au Portugal porte néanmoins atteinte aux écosystème, ce qui a fait l’objet de vif contestations dans le pays. L’entreprise North Volt en Suède assure la production de batteries électriques de grands constructeurs  automobiles comme BMW et Volkswagen. Enfin, Stellantis a signé un contrat pour récupérer du lithium fabriqué en Allemagne à partir de 2026

La production de lithium à partir de cet écosystème ne peut qu'être dommageable pour l'environnement. Tout ce qui va au-delà d'une récupération limitée et très prudente du lithium est incompatible avec la production de "voitures vertes".