Aujourd’hui, nous allons nous intéresser aux dernières avancées sur l’extraction du lithium. Pour les énergies renouvelables, les batteries lithium-ion sont l'une des technologies clés pour notre avenir durable. Cependant, entre les problèmes de chaîne d'approvisionnement de ces deux dernières années et l'inflation, la question de la durabilité se pose. Le coût des matériaux clés, comme le lithium, a également explosé. Comment l'extraire rapidement et en toute sécurité ? Une meilleure façon de construire les batteries qui peut réduire la complexité des matériaux dont nous avons besoin pour les construire. Une entreprise a mis sur le marché un élément intéressant de nanotechnologie qui pourrait apporter une réponse à ces questions. Notre dépendance à l'égard des batteries augmente de façon spectaculaire, pas seulement avec les véhicules électriques, mais aussi avec l'électronique grand public.
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Sources : https://pastebin.com/raw/qjRJR0kA
Pour les questions de droit d'auteur ou questions commerciales, veuillez nous envoyer un e-mail : atech@clapnetwork.com
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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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