Crédit photo : Dimitry B./Flickr
20 septembre 2017
Dans son premier plan directeur Tesla Motors, Elon Musk a écrit : » L’objectif primordial de Tesla Motors (et la raison pour laquelle je finance l’entreprise) est d’aider à accélérer le passage d’une économie de mines et de brûlis d’hydrocarbures vers une économie électrique solaire, qui, selon moi, est la solution durable principale, mais pas exclusive. »
Un peu plus de dix ans plus tard, il semble que cette solution durable soit à portée de main — les déploiements solaires sont en plein essor et Tesla mène la charge vers une plus grande prolifération de véhicules électriques qui peuvent fonctionner avec des électrons générés de manière renouvelable.
Mais alors que l’énergie propre s’épanouit, les solutions des entreprises de véhicules électriques et des fabricants de batteries ont eu beaucoup plus à voir avec l’exploitation minière que le manifeste de Musk ne le suggère. Bien qu’une explosion des VE et du stockage de l’énergie permette aux pays de s’appuyer sur une énergie à moins forte intensité de carbone, l’extraction d’ingrédients essentiels pour fabriquer des batteries lithium-ion rentables laisse généralement des ravages environnementaux et humains dans son sillage.
Les dirigeants de l’industrie se sont rapprochés de la solution pour stocker l’énergie et alimenter les voitures sans combustibles fossiles à grande échelle, mais ils commencent tout juste à se débattre avec les implications morales d’une industrie de l’énergie propre soutenue par les vilaines vérités du travail des enfants et de la pollution.
« C’est un cas assez intéressant, où vous avez les avantages du passage à la technologie verte qui sont dépassés, dans certains cas, lorsque vous regardez la production minière », a déclaré Stefan Sabo-Walsh, responsable de la recherche sur les matières premières chez Verisk Analytics.
Le triangle du lithium
L’Australie et l’Amérique du Sud, plus précisément le « triangle du lithium » composé de l’Argentine, du Chili et de la Bolivie, dominent actuellement 80 à 90 % de la production de lithium, selon James Whiteside, consultant en chef de l’équipe de conseil sur les métaux et les mines de Wood Mackenzie.
La production sud-américaine repose sur des saumures tirées des profondeurs de la terre. Sur les sites de saumure, l’eau salée est étalée sur de grandes surfaces à un niveau de quelques pieds de profondeur et on la laisse s’évaporer pendant des mois. Déplacée de bassin en bassin, la concentration de lithium augmente lentement jusqu’à ce qu’elle puisse être séparée du reste de la saumure. Le lithium brut est ensuite transformé en chlorure de lithium pour être utilisé dans des applications telles que les batteries. En Australie, les producteurs bruts se concentrent sur l’extraction en roche dure, plus énergivore et plus coûteuse, où le lithium est concassé dans les pierres.
En 2016, la production de lithium a augmenté de 16 % par rapport à l’année précédente. L’Australie en a produit la majeure partie, soit 14 300 tonnes métriques, dont une grande partie est expédiée en Chine pour y être traitée.
La soi-disant « ruée vers l’or blanc » a permis aux producteurs de batteries d’augmenter leur production et de maintenir les projets de gigafactories dans les tuyaux. Mais ses résultats n’ont pas été aussi positifs pour les populations autochtones comme la communauté d’Atacama en Amérique du Sud, ce qui a suscité des protestations avec des pancartes manuscrites sur lesquelles on pouvait lire « Nous ne mangeons pas de batteries », comme le rapporte le Washington Post.
Les populations autochtones du triangle du lithium s’inquiètent du fait que les niveaux élevés d’eau nécessaires pour produire du lithium — jusqu’à un demi-million de gallons par tonne — peuvent réduire l’approvisionnement en eau déjà limité dans les zones arides et sèches où se trouvent les sites de saumure. Ces préoccupations ont déclenché des protestations contre l’exploitation de ces ressources par les grandes entreprises. En 2012, 33 communautés autochtones ont porté devant la Cour suprême d’Argentine des appels à la consultation sur le développement du lithium.
« Impossible de dire quel genre de dommages pourraient être causés »
Helle Abelvik-Lawson, doctorante et chercheuse à l’Université d’Essex qui se concentre sur les impacts de l’exploitation du lithium en Bolivie et en Argentine, a déclaré que de nombreuses – mais pas toutes – communautés apprennent à vivre avec l’activité et le développement que les sociétés minières apportent, car elles fournissent également des emplois. « L’essentiel, c’est que les communautés, si elles doivent avoir cette industrie massive, veulent être impliquées », a-t-elle dit.
Mais il y a aussi des communautés, a-t-elle dit, « qui sont carrément contre ».
Selon Mme Abelvik-Lawson, les impacts actuels de l’exploitation minière du lithium à petite échelle sont relativement minimes. Mais avec la montée en flèche de la demande, la manière dont les entreprises développent leur production pourrait changer la donne. « Il y a des inquiétudes », a-t-elle déclaré. « Dès que quelque chose s’intensifie vraiment, on ne sait pas quel type de dommage à grande échelle pourrait être fait. »
Les sites de brine consomment généralement peu d’énergie car le soleil transforme le lithium des piscines. Mais M. Whiteside a déclaré que la récente hausse de la demande a stimulé la pratique de « l’expédition directe du minerai » des sites d’extraction de roches vers la Chine au cours des trois à six derniers mois. Pour accélérer le processus, davantage de matière première est envoyée avant d’être concentrée.
« Cela signifie que votre consommation d’énergie pour le transport est beaucoup plus élevée — environ trois fois plus élevée », a déclaré Whiteside. « Cela ne va pas être compétitif en termes de coûts à long terme, mais actuellement, avec les prix où ils sont, ce type de production est encouragé. »
Les batteries à base de lithium nécessitent également des matières premières comme le cobalt, le nickel et le graphite, qui compliquent encore la chaîne d’approvisionnement. Les injustices du travail dans l’extraction du cobalt sont bien documentées. Plus de 20 % des exportations de la République démocratique du Congo, premier producteur mondial, proviennent de mines artisanales non réglementées qui emploient souvent des enfants. Pour les matières premières comme le nickel et le graphite, les pays producteurs doivent faire face à la contamination de l’eau et à la déforestation.
La mise à l’échelle et la production de masse des batteries au lithium sont complexes, mais les écueils liés aux droits de l’homme et à l’environnement le rendront encore plus difficile pour les producteurs et les utilisateurs finaux. Les matières premières proviennent de mines du monde entier, et il n’est pas toujours facile d’identifier leur origine. Pour les entreprises qui colportent des produits de technologie propre de marque éthique, comme les voitures électriques et le stockage solaire, il sera nécessaire de chercher de meilleurs choix à mesure que l’utilisation des batteries continue d’exploser – ou de risquer de faire face à un retour de bâton.
Le boom des batteries
Selon Bloomberg New Energy Finance, la capacité mondiale de fabrication de batteries devrait doubler d’ici 2021 pour atteindre plus de 278 gigawattheures par an. Les batteries au lithium-ion devraient également être 43 % moins chères d’ici cette même année.
Bien que les fabricants de batteries alternatives aient essayé de donner du fil à retordre aux modèles au lithium ces dernières années, ce fut une bataille perdue, en partie à cause de la simplicité et de la flexibilité de la technologie. Les prix scandaleusement bas des batteries à base de lithium resteront le principal facteur de domination de la technologie à l’avenir – tant que les producteurs pourront continuer à fournir du lithium.
Le ratio réserves/production de lithium (la quantité restante d’une ressource non renouvelable, exprimée en temps) est de l’ordre de centaines, alors que pour la plupart des produits de base exploités, il est de l’ordre de dizaines, a déclaré Whitehouse. « Il y a beaucoup de ressources là-bas. »
« Au cours de la prochaine décennie à venir, il y a certainement assez… de lithium », a-t-il ajouté. « La question est de savoir combien de temps il faudra pour que ces sources soient mises en ligne. »
L’inquiétude ne vient pas des réserves connues, qui sont nombreuses. M. Whiteside, qui travaille sur une étude de Wood Mackenzie sur le marché du lithium, décrit la courbe de l’offre et de la demande de lithium comme suivant une trajectoire traditionnelle. Bien que les prix des batteries atteignent de nouveaux planchers, les prix augmentent (actuellement autour de 12 000 dollars la tonne), tout comme la demande. Pour répondre à cette demande, les fabricants ont planifié des projets dans le monde entier. Mais comme l’extraction du lithium prend beaucoup de temps et que beaucoup de ces projets ne seront pas terminés avant des années, la demande élevée et l’offre limitée devraient se poursuivre pour le moment, selon Whitehouse.
« Il y aura des cycles sur le marché », a-t-il ajouté. « Je suis sûr que le marché évoluera vers une offre excédentaire à un moment donné, simplement en raison du nombre de projets en cours de développement. »
Mais, pour l’instant, les fabricants de batteries ont faim de tout le lithium qu’ils peuvent obtenir. La recherche de lithium extrait de manière éthique ne fera probablement qu’augmenter la demande et les prix.
Une autre voie à suivre
Il existe d’autres moyens d’accroître la production de lithium sans s’appuyer sur les pratiques douteuses en matière de travail et d’environnement qui sont maintenant endémiques dans le processus d’extraction du lithium.
Des sociétés comme MGX Minerals, basée au Canada, s’efforcent de trouver des réserves de lithium accessibles et sous-utilisées. Depuis 2016, MGX teste un système de nano-filtration qui utilise un ensemble de membranes hautement spécialisées pour tamiser passivement le lithium des eaux usées. Selon le PDG Jared Lazerson, le système de MGX restitue 70 % du lithium et ne prend qu’une journée, au lieu des mois traditionnels.
À ce jour, MGX s’est associée à des entreprises comme Canadian Natural Resources Limited en Alberta, et elle travaille sur une usine commerciale qui pourrait traiter 7 500 barils d’eaux usées par jour et donner un volume important d’équivalent carbonate de lithium.
Le processus de MGX nettoie l’eau laissée par les opérations pétrolières traditionnelles, et il produit un rendement. Un avantage secondaire intéressant pourrait être d’amener les majors traditionnelles de l’énergie dans le giron.
« Les compagnies pétrolières sont très, très traditionnelles dans leur façon de penser, mais elles observent ce qui se passe », a déclaré Lazerson. « Cela les rend un peu nerveuses et les incite à examiner ces questions très sérieusement. »
En ce qui concerne la responsabilisation de l’exploitation minière traditionnelle, cela incombera probablement aux entreprises et aux coalitions d’entreprises, a déclaré Sabo-Walsh. Il a déclaré que les exemples passés entourant les minerais de conflit de l’or, du tungstène, de l’étain et du tantale, qui sont réglementés par la loi Dodd-Frank, peuvent contenir des leçons pour les partenariats à l’échelle de l’industrie autour du partage d’informations sur les pratiques des fournisseurs, les questionnaires d’évaluation et les classements environnementaux. La prise en compte de la destination du lithium après son utilisation pourrait également rendre les fabricants plus attentifs au processus de production.
« Il doit y avoir des conversations et une planification par les entreprises automobiles sur ce que sera la fin de l’utilisation des batteries lithium-ion », a déclaré Whiteside. « C’est quelque chose que beaucoup d’entreprises automobiles n’envisagent même pas ».
En fin de compte, à mesure que la production monte en puissance, les entreprises devront faire de la responsabilité une ligne de traverse de la durée de vie d’une batterie. Bien que les réserves mondiales de lithium seront suffisantes pour alimenter une révolution du stockage à grande échelle, les coûts actuels sont tout sauf négligeables.
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