Les pegmatites sont des roches contenant des substances minérales (ex. lithium) utilisées dans les technologies vertes (ex. batterie au lithium pour les véhicules électriques) (Haute-Vienne, 2015).
© BRGM - J. Duron
Le lithium, minerai clé dans la transition énergétique
Le lithium, véritable "or blanc" du 21e siècle, joue un rôle clé dans la transition énergétique. Historiquement, le lithium a été largement utilisé dans les industries de la céramique, du verre, de l'acier et de la chimie, ainsi qu'en médecine. Récemment, cependant, le marché du lithium a été dominé par les sels de lithium utilisés dans les batteries rechargeables, qui consomment désormais environ 65% du lithium disponible sur le marché. Avec un besoin croissant de technologies énergétiques bas-carbone, la demande en lithium va encore considérablement augmenter dans un avenir proche.
Des besoins de garanties sur l'origine du lithium
Les attentes des consommateurs vont également croître en termes de garanties sur l'origine du lithium et des efforts déployés pour réduire l'impact environnemental et social potentiellement associé à son extraction (pénurie d'eau, violations des droits de l'homme, émissions de gaz à effet de serre associées à l’extraction et à la production, etc.). Aujourd'hui, la chaîne d'approvisionnement de l'industrie des batteries est très complexe, ce qui rend difficile pour les utilisateurs finaux de s'assurer que le lithium provient de sources responsables.
Vers une nouvelle méthode pour assurer la traçabilité du lithium
En utilisant une approche géochimique innovante basée sur l'analyse des isotopes du lithium des matériaux bruts et transformés, des scientifiques du BRGM, avec EDF R&D et le CEA-Liten, montrent dans un article publié dans la revue Nature Communications que les "empreintes digitales" des isotopes du lithium sont un outil pertinent pour déterminer l'origine du lithium dans les batteries. Ainsi, l’isotopie permettrait d'identifier le lithium extrait à partir des deux principaux types de gisements : les salars ou le lithium issu des roches dures (spodumène).
Cette étude ouvre la voie à une nouvelle méthode garantissant la certification du lithium dans les batteries.
Le savoir-faire isotopique au BRGM
Depuis ses prémices dans les années 40, l’étude isotopique continue de se développer dans les milieux de la recherche. Un même élément chimique peut comporter des masses atomiques différentes (pour un même nombre de protons, le nombre de neutrons peut varier) : ce sont ses isotopes. Certains atomes sont stables quand d’autres, radioactifs, se désintègrent dans le temps. La possibilité de distinguer ces isotopes facilite ainsi les datations géologiques mais permet aussi de retracer l’origine et les transformations des éléments dans le sous-sol ou les eaux. Au sein de son centre scientifique et technique à Orléans, le BRGM bénéficie d’une infrastructure analytique très complète pour l’étude isotopique d’un grand nombre d’éléments chimiques.
