00:00 Hello tout le monde et bienvenue sur la chaîne Dattec. Aujourd'hui nous allons nous intéresser
00:11 aux dernières avancées sur l'extraction du lithium. Pour les énergies renouvelables,
00:16 les batteries lithium-ion sont l'une des technologies clés pour notre avenir durable.
00:20 Cependant, entre les problèmes de chaîne d'approvisionnement de ces deux dernières
00:24 années et l'inflation, la question de la durabilité se pose. Le coût des matériaux
00:29 clés comme le lithium a également explosé. Comment l'extraire rapidement et en toute
00:35 sécurité ?
00:36 Une meilleure façon de construire les batteries qui peut réduire la complexité des matériaux
00:43 dont nous avons besoin pour les construire. Une entreprise a mis sur le marché un élément
00:47 intéressant de nanotechnologie qui pourrait apporter une réponse à ces questions. Notre
00:52 dépendance à l'égard des batteries augmente de façon spectaculaire, pas seulement avec
00:57 les véhicules électriques mais aussi avec l'électronique grand public. Lorsque vous
01:01 regardez au-delà du niveau de l'écran d'un nouveau smartphone ou le véhicule électrique
01:06 que vous avez envie d'acheter, il y a beaucoup de choses qui entrent dans la fabrication
01:10 de ces produits auxquels nous ne pensons pas vraiment pour beaucoup d'entre nous. Nous
01:14 voulons arrêter de brûler des combustibles fossiles. Les batteries semblent donc être
01:18 une solution évidente mais cela augmente le besoin d'extraire tous les matériaux
01:22 nécessaires à leur fonctionnement. Actuellement, la demande dépasse de loin l'offre. Par
01:28 exemple, la demande de lithium en 2019 était de 263 000 tonnes métriques mais elle est
01:33 passée à environ 559 000 tonnes métriques aujourd'hui. Elle devrait atteindre 2,1
01:38 millions de tonnes d'ici 2030 et certains rapports prévoient une demande encore plus
01:43 élevée. Et l'année dernière, le coût du lithium a explosé, dépassant les 450
01:48 000 yens soit environ 63 000 dollars par tonne.
01:52 Tig Egan est le CEO d'EnergyX, une entreprise qui, à partir de la recherche menée par
01:57 plusieurs universités, a développé une technologie basée sur des nanotechnologies.
02:02 Il s'agit de technologies à l'échelle nanométrique, ce qui correspond à 1 millionième
02:07 de millimètre. A titre d'exemple, un cheveu humain a une largeur d'environ 75 000 nanomètres.
02:13 Dans le domaine des nanotechnologies, les technologies MOFS et COFS font référence.
02:19 Elles ont été mises au point par le professeur Omar Yaghi de l'Université de Californie
02:24 à Berkeley dans les années 90. A l'heure actuelle, elles ont permis aux chercheurs
02:29 de découvrir plus de 80 000 structures différentes et ce nombre continue d'augmenter. En combinant
02:34 plusieurs recherches et leurs propres travaux, ils ont découvert en 2021 une nanoparticule
02:40 qui peut réaliser des séparations incroyables grâce à des ports de très petite taille.
02:44 Ces ports sont créés par des nœuds métalliques reliés par un lieur organique, ce qui leur
02:49 donne un intérêt très élevé. Un lithium peut passer à travers les ports, mais des
02:53 ions divalents plus grands comme le magnésium et le calcium sont rejetés, permettant ainsi
02:58 aux nanoparticules de fonctionner de manière efficace. Outre cet effet de tamisage, les
03:04 nœuds métalliques sont capables de fonctionner d'une seconde façon, c'est-à-dire tels
03:08 qu'une affinité électrochimique entre le nœud métallique et l'ion qui passe.
03:12 Ainsi, le lithium peut passer à travers ces ports, ce qui rend l'extraction directe
03:16 du lithium plus efficace que les méthodes habituelles d'extraction.
03:19 En effet, l'extraction du lithium provient à l'heure actuelle des sources minières
03:23 en roches dures ou de saumures, c'est-à-dire d'eau salée. C'est pourquoi il est extrait
03:27 d'endroits à forte concentration comme les salines, où on la pompe pour la placer
03:31 dans des énormes bassins d'évaporation. Ainsi, la Bolivie détient environ 15% de
03:36 l'approvisionnement mondial en lithium. Cela représente environ 21 millions de tonnes
03:40 sur les 89 millions de tonnes de réserve mondiale.
03:43 Revenons maintenant à la grande question issue de l'essai pilote d'EnergyX. Ce que
03:48 EnergyX a réalisé, c'est qu'il n'y a pas de solution universelle en Bolivie. Les
03:52 membranes qu'ils ont développées sont extrêmement efficaces pour la séparation
03:56 du magnésium, ce qui est important pour la saumure bolivienne. Quand ils ont commencé,
04:01 les niveaux de magnésium de la saumure bolivienne étaient très bas et d'autres éléments
04:05 devaient être pris en compte. Pour y arriver, ils ont dû l'associer à d'autres technologies
04:09 afin de s'adapter aux contraintes locales. En plus des membranes sélectives, la deuxième
04:13 technologie est l'extraction par solvant, une technologie très utilisée dans le secteur
04:18 des métaux et des mines. Elle est utilisée pour plus d'une douzaine de métaux différents.
04:22 Elle est utilisée pour environ 25% de la production mondiale de cuivre. Mais pour appliquer
04:27 ce procédé au lithium, ça a été compliqué. La troisième est la séparation d'ion, avec
04:32 l'utilisation d'une résine qui absorbe le lithium. Il faudra ensuite réaliser le
04:36 procédé inverse pour récupérer le lithium. Mais chacun de ces procédés a ses avantages
04:41 et ses inconvénients en fonction de la saumure. Il y a aussi d'autres variables à prendre
04:45 en considération en fonction des conditions locales. Si vous avez besoin de beaucoup d'eau
04:50 douce pour extraire le lithium des agnons, par exemple, cela va probablement être difficile
04:54 en Argentine. Avec ces déserts de sel, ces plaines n'ont pas beaucoup d'eau disponible.
04:58 Il y a donc beaucoup de variables différentes à prendre en compte selon le lieu d'extraction.
05:02 A présent que le projet pilote est terminé, EnergyX cherche à se développer. En fait,
05:08 ils accélèrent leur travail de départ avec 5 autres partenaires pour continuer, itérer
05:13 et améliorer la technologie. Ils prévoient notamment de déployer 5 prochains projets
05:18 concrets dès que possible. Le principal objectif est donc de mettre cette technologie à l'échelle.
05:23 Le premier projet pilote en Bolivie était très petit. Il s'agissait juste de prouver
05:28 que cette technologie pouvait fonctionner en conditions réelles. Ainsi, ils ont pu
05:32 prouver sa viabilité sur une longue période, dans des conditions réelles d'exploitation
05:37 et sans tomber en panne. Pour répondre aux besoins de développement, ils doivent à
05:41 présent multiplier le volume des prochaines unités par 10 à 15. Cela donne une échelle
05:46 225 fois plus grande. Néanmoins, leur système est modulaire, il peut donc facilement être
05:51 étendu pour répondre aux besoins de leurs partenaires. Ainsi, si vous souhaitez produire
05:55 300 tonnes de lithium, par exemple, ils seront en mesure de répondre à ce besoin sans avoir
06:00 à occuper des dizaines de milliers d'hectares. Et quelle que soit l'efficacité de cette
06:04 technologie, c'est toujours une question de coût. Ils ont réussi à réduire les
06:08 coûts opérationnels, ainsi passer des méthodes actuelles à 5000 dollars la tonne à environ
06:12 2500 dollars la tonne. En conséquence, l'extraction peut être particulièrement rentable. Et
06:18 ce, même si les prix du lithium redescendent à la réalité par rapport à ce qu'ils
06:21 sont aujourd'hui. Réduire les coûts opérationnels de moitié est une raison très convaincante
06:25 de se diriger vers l'extraction directe plutôt que vers des bassins de saumur.
06:29 Mais ce n'est pas la seule application possible de ce type de membrane. Elle pourrait notamment
06:34 être appliquée aux batteries à l'état solide. Pour ce faire, il y a une refonte
06:38 de la synergie entre la chaîne d'approvisionnement de la chimie des batteries et la façon dont
06:42 elles sont fabriquées. Ils extraient le lithium du mélange d'impureté, puis le
06:46 produit de cette extraction devient une solution de chlorure de lithium. Ensuite, ce chlorure
06:50 de lithium est transformé en une batterie de qualité, soit en carbonate de lithium,
06:55 soit en hydroxyde de lithium sous forme de sel.
06:57 Grâce à ces technologies, des moyens innovants et rentables de réaliser des batteries ont
07:01 été mis à jour. Meilleur que les méthodes actuelles, ils sont la clé pour développer
07:05 la prochaine génération de batteries. Ils cherchent actuellement à s'associer à
07:09 de grands fabricants de batteries pour produire ces produits à grande échelle pour les véhicules
07:12 électriques. En un mot, ils développent une chaîne d'approvisionnement rationalisée
07:16 qui pourrait rendre les batteries plus abordables. Ils rentreraient ainsi en compétition avec
07:21 les entreprises comme QuantumScape et SolidPower.
07:23 Et si vous vous demandez quelles sont les qualifications d'EnergyX en matière de recherche
07:28 et de développement de batteries, sachez qu'ils ont puisé parmi une liste assez impressionnante
07:33 qui remonte jusqu'au prix Nobel. Ils ont réuni ainsi une équipe de spécialistes
07:38 et de chercheurs pour créer cet assemblage de technologies révolutionnaires. Ces technologies
07:43 pourraient vraiment changer la façon d'extraire efficacement le lithium tout en étant de
07:47 plus en plus rentable. Outre l'argument financier qui séduit les industries, l'argument écologique
07:52 est également au cœur des valorisations de l'EnergyX. En allant plus loin, il pourrait
07:56 même permettre de révolutionner le secteur des batteries pour véhicules électriques
08:00 notamment.
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