En janvier 2023, Eramet et Electricité de Strasbourg (ES) ont signé un protocole d’accord exclusif en vue d’étudier conjointement le développement d’une production de lithium en Alsace à partir de saumures géothermales, sur la commune de Rittershoffen.
Cet accord permet aux partenaires d’approfondir leur coopération pour exploiter, à terme, une capacité d’extraction, de raffinage et de production de lithium géothermal.
Eramet apportera son procédé unique et innovant d’extraction directe du lithium développé pour son projet lithium en Argentine, ainsi que son savoir-faire en matière d’extraction, de raffinage, de production et de commercialisation du lithium – un métal critique pour la transition énergétique et pour la fabrication de batteries électriques.
Cette production française vise un objectif annuel de 10 000 tonnes de Carbonate de lithium, correspondant à la production d’environ 250 000 batteries de véhicules électriques par an.
La captation du lithium géothermal, comment ça marche ?
Eramet et ÉS coopèrent déjà depuis plusieurs années. Trois ans de recherche sur le projet « EuGeLi » (European Geothermal Lithium Brine) ont démontré la capacité d’Eramet à capter le lithium à partir d’une source géothermale pour produire un carbonate de qualité batterie, une première mondiale.
Une unité d’extraction directe du lithium a été installée sur la branche de réinjection d’un puits de géothermie existant, opéré par Electricité de Strasbourg. Cette unité est composée de colonnes remplies du matériau actif, véritable « éponge » à lithium qui extrait sélectivement cet élément (loading). Ce matériau se présente sous la forme de petits granulés.
Le lithium est récupéré en faisant passer de l’eau légèrement saline dans ces colonnes (elution). Il en résulte une solution concentrée en lithium qui sera purifiée avant l’étape de précipitation du carbonate de lithium de qualité batterie. La saumure appauvrie en lithium peut être ensuite réinjectée dans le sous-sol.
Le carbonate de lithium, produit final du procédé, doit être d’une très grande pureté pour alimenter le secteur des batteries Li-ion. Le procédé innovant d’extraction directe du lithium d’Eramet a prouvé son efficacité à partir d’une source géothermale alsacienne, et permet d’envisager une production locale et durable avec des rendements et une efficacité élevés.
Une extraction performante et responsable
Le principal défi a été d’adapter le procédé développé par Eramet pour son projet en Argentine aux saumures géothermales alsaciennes et à leurs conditions d’exploitation, notamment les conditions de pression et température de la branche de réinjection du puits (80°C, 20 bars).
Par ailleurs, la saumure pompée étant ensuite réinjectée dans le sous-sol, le procédé d’extraction du lithium ne doit en aucun cas impacter ou perturber l’environnement naturel du sous-sol.
Le projet bénéficie également d’un bilan carbone quasi nul grâce à l’utilisation de l’énergie produite par la chaleur géothermale.
Retour sur « EuGeLi »
En 2019, le projet collaboratif de recherche et d’innovation « EuGeLi » (European Geothermal Lithium Brine) a rassemblé un consortium de neuf partenaires mené par Eramet, parmi lesquels des industriels, des universitaires et des centres de recherche. Son budget de 3,9 M€ a été financé à près de 85 % par l’EIT-Raw Materials, un organisme de l’Union européenne.
Le projet a été découpé en trois axes de travail principaux :
1. Evaluer les ressources en lithium dans les eaux géothermales européennes. Cette étude a traité des questions de la provenance de ce lithium et cherché à établir des modèles prédictifs sur la base de paramètres géologiques comme la température de l’eau ou encore la nature des roches du sous-sols.
2. Développer le procédé d’extraction directe. Dans un premier temps, les équipes d’Eramet ont cherché à optimiser, à l’échelle laboratoire, le procédé lithium développé pour le projet du Groupe en Argentine, pour qu’il puisse être utilisé dans les conditions de pression et de température de la géothermie alsacienne. Deux pilotes d’extraction directe ont été réalisés sur un puits de géothermie. Le dernier pilote a eu lieu au centre d’Eramet Ideas en décembre 2021, où les équipes ont produit des premiers kilogrammes de carbonate de lithium de qualité batterie.
3. Alimenter une étude pour établir les différents modèles économiques de production de lithium à partir des ressources géothermales. Cette étude visait à qualifier la faisabilité et la rentabilité globale d’un projet industriel de coproduction du lithium et de l’énergie.
Board members
