Dans quelle mesure le nickel et le lithium d’une batterie sont-ils propres ?

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La production de lithium (Li) et de nickel (Ni), deux matières premières essentielles pour les batteries, peut produire des profils d’émissions très différents.

Ce graphique de Wood Mackenzie montre comment l'exploitation minière du nickel et du lithium peut avoir un impact significatif sur l'environnement, en fonction des processus utilisés pour l'extraction.

Le nickel est un métal crucial dans les infrastructures et technologies modernes, avec des utilisations majeures dans l’acier inoxydable et les alliages. La conductivité électrique du nickel le rend également idéal pour faciliter la circulation du courant dans les cellules de batterie.

Il existe aujourd’hui deux méthodes principales d’extraction du nickel :

Issu de gisements de latérite, que l’on trouve principalement dans les régions tropicales. Cela implique une exploitation minière à ciel ouvert, où de grandes quantités de terre et de morts-terrains doivent être enlevées pour accéder au minerai riche en nickel.

À partir de minerais sulfurés, qui implique l’exploitation souterraine ou à ciel ouvert de gisements contenant des minéraux sulfurés de nickel.

Bien que les latérites de nickel représentent 70 % des réserves mondiales de nickel, les gisements de sulfures magmatiques ont produit 60 % du nickel mondial au cours des 60 dernières années.

Par rapport à l’extraction de la latérite, l’extraction de sulfures émet généralement moins de tonnes de CO2 par tonne d’équivalent nickel car elle implique moins de perturbations du sol et a une empreinte physique plus petite :

L’extraction du nickel des latérites peut avoir des impacts environnementaux importants, tels que la déforestation, la destruction des habitats et l’érosion des sols.

De plus, les minerais de latérite contiennent souvent des niveaux élevés d’humidité, ce qui nécessite des processus de séchage énergivores pour les préparer à une extraction ultérieure. Après extraction, la fusion des latérites nécessite une quantité importante d’énergie, qui provient en grande partie de combustibles fossiles.

Bien que l’extraction des sulfures soit plus propre, elle pose d’autres défis environnementaux. L’extraction et le traitement des minerais sulfurés peuvent libérer des composés soufrés et des métaux lourds dans l’environnement, entraînant potentiellement un drainage minier acide et une contamination des sources d’eau s’ils ne sont pas gérés correctement.

De plus, les sulfures de nickel sont généralement plus coûteux à extraire en raison de leur nature de roche dure.

Le lithium est le principal ingrédient des batteries rechargeables présentes dans les téléphones, les voitures hybrides, les vélos électriques et les systèmes de stockage à l’échelle du réseau.

Il existe aujourd’hui deux méthodes principales d’extraction du lithium :

Depuiseau salée , pompant la saumure riche en lithium des aquifères souterrains vers des bassins d'évaporation, où l'énergie solaire évapore l'eau et concentre le contenu en lithium. La saumure concentrée est ensuite traitée pour extraire le carbonate ou l'hydroxyde de lithium.

Hard Rock l'exploitation minière ou l'extraction du lithium à partir de minerais (principalement du spodumène) trouvés dans les gisements de pegmatite. L'Australie, premier producteur mondial de lithium (46,9 %), extrait le lithium directement de la roche dure.

L'extraction de saumure est généralement utilisée dans les pays dotés de salines, comme le Chili, l'Argentine et la Chine. Cette méthode est généralement considérée comme moins coûteuse, mais elle peut avoir des impacts environnementaux tels que la consommation d’eau, la contamination potentielle des sources d’eau locales et l’altération des écosystèmes.

Le processus émet cependant moins de tonnes de CO2 par tonne d’équivalent lithium-carbonate (LCE) que l’exploitation minière :

L'exploitation minière implique le forage, le dynamitage et le concassage du minerai, suivis d'une flottation pour séparer les minéraux contenant du lithium des autres minéraux. Ce type d'extraction peut avoir des impacts environnementaux tels que la perturbation des sols, la consommation d'énergie et la production de stériles et de résidus.

Des pratiques respectueuses de l'environnement dans l'extraction et le traitement du nickel et du lithium sont essentielles pour garantir la durabilité de la chaîne d'approvisionnement des batteries.

Cela comprend la mise en œuvre de réglementations environnementales strictes, la promotion de l’efficacité énergétique, la réduction de la consommation d’eau et l’exploration de technologies plus propres. Des efforts continus de recherche et de développement axés sur l’amélioration des méthodes d’extraction et la minimisation des impacts environnementaux sont cruciaux.