Alors que la demande mondiale en lithium pourrait fortement augmenter d'ici 2040, portée par l'essor des véhicules électriques, la question de la capacité à répondre à cette demande se pose, notamment en matière d'indépendance nationale.

Aujourd'hui, la production de lithium est en effet essentiellement assurée par l'Australie, le Chili et la Chine, avec un point à préciser concernant cette dernière : si la Chine est le troisième producteur minier, elle est avant tout le leader mondial du raffinage et de la transformation du lithium. Actuellement, une part très importante du lithium extrait dans le monde transite donc par ce pays.

Un tel déséquilibre crée cependant une dépendance stratégique susceptible d'être utilisée comme levier économique ou géopolitique. De nombreux pays se sont donc lancés dans une course au lithium, avec comme objectif de réduire cette dépendance envers un métal considéré aujourd'hui comme critique pour l'industrie et la transition énergétique.

D’importants dépôts de lithium dans les Appalaches

Alors que la France a inauguré récemment le site d'une future mine de lithium dans l’Allier, destiné à devenir une chaîne industrielle intégrée allant de l'extraction au raffinage et permettant d'alimenter la production européenne de batteries, les États-Unis ont fait une découverte qui pourrait bouleverser leur rapport de force pour l'approvisionnement en lithium.

Une campagne d'exploration menée par l'USGS (l'Institut d'études géologiques des États-Unis) a en effet révélé l'existence d'importants dépôts de lithium dans les Appalaches. Un article publié dans la revue Natural Resources Research indique ainsi que cette région pourrait contenir 2,3 millions de tonnes d'oxyde de lithium.

« Cette étude montre que les Appalaches contiennent assez de lithium pour aider à satisfaire les besoins croissants de la nation - une contribution majeure à la sécurité minérale des États-Unis, à un moment où la demande mondiale en lithium augmente rapidement », a déclaré le directeur de l'USGS, Ned Mamula. D'après les chercheurs, les volumes estimés pourraient permettre de produire 500 milliards de téléphones portables, ou 130 millions de véhicules électriques.

Les premières estimations laissent penser que d'importants dépôts de lithium sont présents dans les Appalaches, aux États-Unis. © USGS, domaine public

Attention toutefois, il s'agit des estimations les plus optimistes. L'USGS indique ainsi que le niveau de confiance de cette estimation est de 50 %. Une ressource de 1,4 million de tonnes semble plus probable. Il faut aussi souligner que cette quantité n'est pas automatiquement considérée comme exploitable. En effet, il faut prendre en compte les difficultés techniques de l'extraction, qui peuvent faire grimper les coûts.

Les quantités réellement exploitables restent à définir

Extraire du lithium n'est en effet pas forcément facile. Cela dépend du type de gisements (roche dure, saumure, argiles...), de la profondeur, de la teneur en lithium, de l'accès à l'eau et à l'énergie sur le site, des contraintes écologiques et environnementales et de la présence d'infrastructures locales ou de la capacité d'en développer.

L'article estime au final qu'environ 900 000 tonnes d'oxyde de lithium pourraient être extraites de manière rentable, ce qui couvrirait le déficit de production actuel pendant 127 ans (si la consommation reste constante, ce qui est peu probable).

Les dépôts découverts dans les Appalaches se présentent sous forme de roche dure : le lithium est piégé au sein du minéral spodumène contenu dans des pegmatites, des roches magmatiques dont la composition est proche du granite. Les pegmatites des Appalaches ont cristallisé à partir de magmas il y a 250 millions d'années, au moment de la formation de cette chaîne de montagnes.

La mine de lithium de Greenbushes en Australie, qui exploite les pegmatites. Ce type de mine à un impact environnemental important. © Miss Shari, Flickr, CC BY-NC-ND 2.0

Il faut noter qu'habituellement, les pegmatites riches en lithium forment des dépôts relativement petits et clairsemés. Si au sein d'une région, la somme de ces dépôts peut représenter des quantités finales importantes, ce contexte géologique n'est pas forcément le plus favorable à une exploitation à bas coût et pourrait entraîner un impact environnemental significatif.