Le lithium est le métal le plus léger que l’homme connaisse. Cet élément, le troisième du Tableau périodique, est incontournable dans notre monde moderne. Aujourd’hui, les batteries au lithium assurent la continuité du fonctionnement de nos dispositifs médicaux, de grande consommation et industriels, et sont en mesure de stocker l’énergie générée par les réseaux de distribution d’électricité. Mais c’est l’utilisation des batteries aux ions lithium dans les véhicules électriques et hybrides de prochaine génération, qui aura un impact majeur sur le marché mondial du lithium. Ce n’est pas une surprise si ce métal réactif, blanc argenté, est souvent surnommé le « pétrole blanc ».

Les nombreuses utilisations du lithium

Utilisé pour stocker l’énergie, le lithium entre aussi dans la composition de nombreux alliages destinés aux industries aéronautique et aérospatiale, et composés utilisés pour produire du verre, de la céramique et des graisses industrielles résistant à la chaleur. Les batteries aux ions lithium rechargeables ont révolutionné la conception des biens de grande consommation et industriels, des outils électriques aux appareils électroniques portables, à commencer par les smartphones et les tablettes. Les batteries au lithium sont également utilisées pour stocker l’énergie renouvelable, qui est produite dans les centrales solaires et les éoliennes. Mais l’aspect le plus intéressant de l’utilisation du lithium est sans doute que les batteries lithium-ion sont en train de révolutionner les véhicules électriques et hybrides de prochaine génération de l’industrie automobile. 

Applications du lithium

Les batteries pour voitures électriques : un marché qui croît vertigineusement

Le marché du lithium est, sans nul doute, voué à exploser pour satisfaire le marché des voitures électriques. Selon les analystes, le marché mondial des batteries lithium-ion devrait grimper de 29,68 milliards de dollars en 2015 à 77,42 milliards en 2024. Un rapport estime qu’en 2040, les voitures électriques représenteront jusqu’à 35 % des nouvelles immatriculations. Le constructeur de voitures électriques américain Tesla a annoncé prévoir de fabriquer 500 000 voitures électriques par an d’ici à quelques années. Il construit actuellement dans le Nevada une immense usine qui sera consacrée à la fabrication des batteries aux ions lithium nécessaires pour alimenter ses véhicules.  

Demande de lithium pour les véhicules propres

Du carbonate de lithium et de l’hydroxyde de lithium de qualité batterie sont utilisés pour produire les matériaux de différents types de batteries lithium-ion. Les voitures électriques à batteries sont en train de devenir une solution toujours plus séduisante pour le transport grand public grâce au développement de technologies de batteries lithium-ion améliorées en mesure de fournir davantage de puissance et offrant une densité énergétique supérieure, qui permettront une accélération et une autonomie kilométrique accrues. 

Extraction du lithium des roches et nappes de salifères souterraines

Le lithium n'existe pas sous forme pure dans la nature, mais est emprisonné dans des minerais que l’on trouve dans les roches et les sources minérales.  Aujourd’hui, près de 70 % du lithium sont extraits de sels minéraux contenus dans des lacs salés souterrains. La Bolivie, le Chili, l’Argentine et la Chine détiennent les plus grosses réserves connues de lithium, dans la saumure sous la surface de lacs salés, notamment dans le désert d’Atacama au Chili. Les 30 % restants du lithium exploité sont extraits de gisements minéraux contenant du spodumène, de la pétalite et de la lépidolite, que l’on trouve dans les roches ignées, principalement en Australie.  

Production de lithium

En travaillant en partenariat avec l’industrie, GEA a développé des technologies d’évaporation, de cristallisation et de séchage essentielles pour produire du lithium à partir de concentrés de saumure ou de spodumène. Notre gamme de produits comprend des systèmes de filtration par précipitation et membranaire pour éliminer les impuretés, de séparation centrifuge de solides/liquides, de concentration et purification, et de séchage à lit fluidisé pour les composés de sels de lithium. De plus, GEA est le leader technologique du séchage par atomisation des poudres de qualité batterie pour les matériaux pointus des batteries au lithium. 

« GEA offre une très vaste gamme de technologies qui couvrent toute la chaîne de production de lithium », commente Niels Erik Olsen, Membre du Conseil d'administration de GEA et Responsable du Domaine d'activité Solutions.

Il n’existe pas de solution type pour le séchage par atomisation des matériaux utilisés pour les batteries aux ions lithium. Les ingénieurs spécialisés dans les poudres de GEA adaptent chaque solution en fonction de l’application et du cahier des charges du client. Ils effectuent des essais complets sur une installation pilote pour assurer que le procédé génère des poudres de qualité uniformément supérieure.

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