Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
Références section 2.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Références section 2.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Références section 2.5:
[ART - AUT - AAAA] : .....
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
(500- 1000 caractères environ)
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Le Lithium est le plus petit et léger des éléments métalliques. Il se distingue par son caractère oxydable (E° (Li+ / Li(s))= -3,0 V/ESH) et sa forte conductivité électrique (10,8.106 S.m-1) qui en font l’élément préférentiel vis-à-vis des appareils électroniques. Voici quelques données générales sur celui-ci :
Symbole : Li
Étymologie : du grec ancien, lithos (λίθος) signifiant pierre
Numéro atomique : 3
Configuration électronique : [He]2s²
Isotopes : 6Li et le 7Li
Masse atomique : 6,941 g/mol
Famille : métaux alcalins (2ème ligne du tableau périodique)
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles
Dans la continuité de la description générale du lithium et de ses propriétés, il est nécessaire d’en préciser la répartition naturelle sur Terre à travers la notion d’abondance.
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel donné, la notion d’abondance permet d’en donner un ordre de grandeur. Elle correspond à la proportion relative d’un élément dans un milieu donné, généralement exprimée en pourcentage ou en parties par million (ppm).
Parmi les différents éléments présents sur Terre, le lithium a une abondance moyenne de 0,006 % dans la croûte continentale, soit 60 ppm [1.2.1]. C’est un élément omniprésent sur Terre, que l’on retrouve sous différentes formes mais souvent en faible concentration. Étant un élément lithophile, le lithium se trouve principalement dans les environnements volcaniques, les pegmatites et certains systèmes géothermiques. Il est également présent dans les milieux riches en sel, comme les salars, où il peut s’accumuler localement [1.2.2].
Ainsi, la croûte terrestre est l’un des principaux réservoirs de lithium sous forme concentrée. En effet, les granites de la croûte continentale contiennent environ 20 ppm contre seulement 4,3 ppm pour les basaltes de la croûte océanique [1.2.2].
Des études récentes ont montré que l’océan constituait également une source de lithium diluée, avec une concentration de 0,17 mg/L. Ainsi, compte tenu du volume de l’océan, il s’agit d’un réservoir majeur de cet élément [1.2.4].
L’abondance du lithium dépend du milieu et de l’environnement dans lequel on se trouve, et son accessibilité reste un défi majeur pour les ressources exploitables sur Terre.
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[1.2.1] [WEB-ELE-2024] : https://www.elementschimiques.fr/?fr/elements/z/3 - Consulté le 15/03/2026
[1.2.2] [ART-HYD-2018] : « Hydrothermal enrichment of lithium in intracaldera illite-bearing claystones », Science Advances, 2018
[1.2.3] [RAP-BRG-2024] : BRGM, Webinaire LIT03 - Ressources en lithium, 2024
[1.2.4] [RAP-USG-2017] : U.S. Geological Survey, Lithium, 2017
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
L’évaluation du potentiel mondial en lithium repose sur plusieurs notions géologiques et économiques distinctes, notamment les ressources et les réserves. Les ressources correspondent à l’ensemble des concentrations connues d’un élément dans la croûte terrestre, qu’elles soient actuellement exploitables ou non, tandis que les réserves représentent uniquement la fraction de ces ressources qui peut être exploitée dans les conditions économiques et technologiques actuelles [2.1.1].
image figure_2.1.1_RAP_USG_2026.png (0.2MB)
Dans le cas du lithium, les estimations les plus récentes indiquent que les ressources mondiales identifiées atteignent environ 150 millions de tonnes en 2025, tandis que les réserves économiquement exploitables sont estimées à environ 37 millions de tonnes [2.1.2]. Ces ressources sont fortement concentrées géographiquement : les États-Unis possèdent environ 30 Mt de ressources, tandis que le « triangle du lithium » d’Amérique du Sud, composé de l’Argentine, de la Bolivie et du Chili, représente une part majeure des ressources mondiales avec respectivement 28 Mt, 23 Mt et 13 Mt. D’autres régions importantes incluent l’Australie et la Chine, qui disposent chacune d’environ 10 Mt de ressources identifiées [2.1.2].
En ce qui concerne les réserves exploitables, la distribution mondiale est également très concentrée. Les principales réserves sont détenues par le Chili (9,2 Mt), suivi de l’Australie (8,4 Mt), de l’Argentine (4,4 Mt), de la Chine (4,6 Mt) et des États-Unis (4,4 Mt) [2.1.2].
image Figure_2.1.2_RAP_USG_2026.png (0.2MB)
À l’échelle mondiale, le lithium est principalement présent sous trois formes géologiques principales, classées par ordre décroissant d’abondance : les saumures (brines), les minéraux de roches dures (pegmatites), les argiles lithinifères.
Les saumures représentent actuellement la source dominante des ressources connues, notamment dans les salars du Chili, de l’Argentine et de la Bolivie, tandis que les pegmatites constituent la principale source de production dans des pays comme l’Australie [2.1.3].
Les argiles riches en lithium constituent une ressource potentiellement importante mais encore peu exploitée industriellement, avec des projets en développement comme Thacker Pass aux États-Unis [2.1.4].
Les pegmatites lithinifères peuvent contenir plusieurs minéraux porteurs de lithium présentant des teneurs variables. On distingue généralement trois types principaux :
spodumène (LiAlSi₂O₆), considéré comme le minéral le plus riche et le plus exploité industriellement, pétalite (LiAlSi₄O₁₀), de teneur intermédiaire, lépidolite (K(Li,Al)₃(Si,Al)₄O₁₀(FOH)₂), généralement plus pauvre et nécessitant des procédés de traitement plus complexes [2.1.4].
Ces différences géologiques impactent directement les coûts d’extraction du lithium. Les estimations récentes indiquent que les saumures de haute teneur restent la source la plus économique, avec un coût de production d’environ 2 869 US$/t d’équivalent carbonate de lithium (LCE), contre 3 746 US$/t pour les saumures de plus faible teneur [2.1.4].
À l’inverse, l’exploitation des pegmatites de roche dure est plus coûteuse, avec des coûts variant d’environ 4 283 US$/t pour les minerais riches à plus de 6 500 US$/t pour des minéraux plus pauvres comme le lépidolite [2.1.4].
Au-delà des considérations économiques, l’impact environnemental des différentes méthodes d’extraction varie également fortement. L’exploitation des gisements de roche dure nécessite généralement des opérations minières et des traitements thermiques intensifs, ce qui peut conduire à des émissions de CO₂ jusqu’à six fois plus élevées que celles associées à l’extraction à partir des saumures [2.1.4]. Cependant, l’évaporation solaire utilisée dans les salars est également critiquée en raison de sa consommation importante d’eau dans des environnements arides.
Face à ces défis, de nouvelles technologies telles que l’extraction directe du lithium (Direct Lithium Extraction - DLE) sont actuellement développées afin d’exploiter des sources non conventionnelles comme les saumures géothermiques ou certaines argiles, tout en réduisant l’empreinte environnementale des procédés [2.1.4].
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Références section 2.1:
[2.1.1] [RAP-USG-2024] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2024 - Appendixes, Reston, VA, U.S. Geological Survey, 2024.
[2.1.2] [RAP-USG-2026] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2026 - Lithium, Reston, VA, U.S. Geological Survey, 2026.
[2.1.3] [WEB-EUR-2023] : European Commission, Lithium - Technology Metals Observatory, 2023. https://techmetalsobservatory.org/technology-metals-components-and-products/technology-metals/lithium.html - Consulté le 09/03/2026
[2.1.4] [ART-LI-2026] : X. Li, Y. Mo et al., Techno-Economic Review of the Current Lithium Supply Shortage and Direct Lithium Extraction Technologies, Applied Sciences, vol. 16, 2026, article 1622.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
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Après l’identification des ressources et des réserves, la chaîne de valeur du lithium s’organise autour de plusieurs étapes industrielles allant de l’extraction jusqu’aux produits finis, notamment les batteries lithium-ion.
Dans la nature, le lithium ne se trouve jamais à l’état pur, il est toujours combiné à d’autres éléments. Son exploitation repose principalement sur deux filières industrielles majeures : les saumures et les roches dures. Les saumures présentent des concentrations en lithium généralement comprises entre 100 et 1500 mg/L, les gisements les plus rentables étant ceux dont la teneur dépasse 500 mg/L. Les roches dures, quant à elles, présentent des teneurs en lithium exprimées en Li₂O, généralement comprises entre 1 % et 2 % pour les minerais exploitables, pouvant atteindre des valeurs plus élevées dans certains gisements riches [2.2.2].
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L’extraction depuis les saumures constitue aujourd’hui la méthode la moins coûteuse et l’une des plus répandues. Elle repose sur la concentration naturelle par évaporation, un procédé lent et fortement dépendant des conditions climatiques. Les saumures chargées en lithium sont pompées depuis des aquifères souterrains, à des profondeurs de quelques dizaines à quelques centaines de mètres, puis acheminées vers la surface dans d’immenses bassins d’évaporation pouvant s’étendre sur plusieurs kilomètres carrés. Sous l’effet du soleil et du vent, l’eau s’évapore naturellement sur une période de 12 à 24 mois. Les sels de sodium, potassium et magnésium cristallisent successivement, ce qui enrichit progressivement la saumure en lithium. Lorsque la concentration devient suffisante, du carbonate de sodium (Na₂CO₃) est ajouté afin de précipiter le carbonate de lithium (Li₂CO₃), qui est ensuite filtré, lavé et séché. Cette méthode consomme environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium, ce qui soulève d’importants enjeux de gestion de la ressource en eau dans des régions déjà arides [2.2.1].
L’extraction à partir des roches dures, notamment du spodumène (LiAlSi₂O₆), constitue l’autre grande voie de production. Ce minéral est aujourd’hui la principale source de lithium exploitée dans les gisements de pegmatites. Le minerai brut est d’abord concassé et broyé, puis le spodumène est concentré par flottation, une technique reposant sur l’utilisation de bulles d’air et d’agents chimiques. Le concentré obtenu est ensuite soumis à une calcination à plus de 1000 °C dans un four rotatif afin de transformer sa structure cristalline en une forme plus réactive.
Il est ensuite traité à l’acide sulfurique à une température d’environ 200 à 250 °C, ce qui permet de convertir le lithium en sulfate de lithium (Li₂SO₄), soluble dans l’eau, avec un rendement d’extraction pouvant atteindre 98 %. La solution est ensuite filtrée, purifiée et neutralisée afin d’isoler les ions lithium. Enfin, l’ajout de carbonate de sodium permet de précipiter le carbonate de lithium, récupéré par filtration. Ce procédé est cependant plus énergivore en raison des températures élevées nécessaires aux différentes étapes [2.2.2].
À l’échelle mondiale, la production de lithium a fortement augmenté au cours des dernières années pour atteindre environ 180 000 tonnes de lithium contenu par an au début des années 2020. Cette production est très concentrée géographiquement : l’Australie domine largement grâce à l’exploitation de pegmatites, suivie par le Chili et l’Argentine, où l’exploitation des saumures est prédominante. La Chine occupe également une place importante, avec une production issue de plusieurs types de gisements et un rôle central dans les étapes de raffinage[2.2.3].
Après extraction, le lithium est transformé en composés intermédiaires, principalement le carbonate de lithium (Li₂CO₃) et l’hydroxyde de lithium (LiOH), qui constituent les principales formes commerciales utilisées dans l’industrie. Ces composés sont ensuite utilisés pour fabriquer les matériaux actifs des batteries lithium-ion [2.2.2].
La fabrication des cellules de batteries lithium-ion constitue une étape clé de la chaîne de valeur. Elle débute par la production des électrodes, à savoir l’anode et la cathode. Le lithium, sous forme de composé, est mélangé avec d’autres matériaux actifs, des solvants et des liants afin de former une pâte. Cette pâte est ensuite déposée sur des collecteurs de courant métalliques, généralement du cuivre pour l’anode et de l’aluminium pour la cathode, puis séchée à des températures pouvant atteindre 150 °C. Les électrodes sont ensuite assemblées avec un séparateur, une fine couche de matériau polymère ou céramique qui empêche le contact direct entre les électrodes tout en permettant la circulation des ions lithium. L’assemblage peut se faire selon différentes méthodes, notamment par empilement, pliage ou enroulement. Les cellules obtenues peuvent être de type cylindrique, prismatique ou souple, chaque format présentant des caractéristiques spécifiques en termes de densité énergétique, de gestion thermique et de fabrication [2.2.4].
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Une fois assemblée, la cellule est placée dans un boîtier étanche dans lequel un électrolyte est injecté. Cet électrolyte, généralement un liquide organique contenant des sels de lithium, permet le transport des ions lithium entre les électrodes lors du fonctionnement de la batterie. Lors de la charge, les ions lithium migrent de la cathode vers l’anode où ils sont stockés ; lors de la décharge, ils effectuent le trajet inverse, générant ainsi un courant électrique. Les cellules sont ensuite assemblées en modules puis en batteries complètes, adaptées aux différents usages, allant des appareils électroniques portables aux véhicules électriques [2.2.5].
Face aux limites des procédés conventionnels, notamment en termes de consommation d’eau, d’énergie et de production de déchets, plusieurs innovations sont en cours de développement. L’extraction directe du lithium (Direct Lithium Extraction, DLE) repose sur l’utilisation de matériaux adsorbants sélectifs ou de membranes échangeuses d’ions permettant d’extraire directement le lithium des saumures sans recourir à l’évaporation solaire. Cette technologie permet de réduire significativement les temps de traitement ainsi que la consommation d’eau. Par ailleurs, des procédés alternatifs sont étudiés pour les roches dures, notamment des voies sans acide ou à plus basse température, ainsi que des procédés de valorisation des résidus miniers [2.2.2].
[2.2.2] [ART-LIU-2023] : Y. Liu et al., A review of lithium extraction from natural resources, International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 30, 209 (2023). https://doi.org/10.1007/s12613-022-2544-y
[2.2.3] [RAP-USG-2026] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2026 – Lithium, 2026
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
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À l’issue des étapes de transformation décrites précédemment, le lithium est intégré dans de nombreux produits industriels, dont les usages reflètent son rôle stratégique croissant dans la transition énergétique et les technologies modernes.
En 2024, l’usage mondial du lithium se répartit principalement comme suit :
Batteries (87 %) : le lithium est majoritairement utilisé dans les batteries lithium-ion, qui constituent aujourd’hui la technologie de stockage d’énergie dominante. Ces batteries alimentent les véhicules électriques, les smartphones, les ordinateurs portables ainsi que les systèmes de stockage stationnaire associés aux énergies renouvelables. La forte croissance de ces marchés explique l’augmentation rapide de la part du lithium dédiée à cet usage au cours des dernières années [2.3.1].
Céramique et verre (5 %) : les composés du lithium, notamment le carbonate de lithium, sont utilisés pour améliorer les propriétés des verres spéciaux et des céramiques techniques. Ils permettent d’abaisser la température de fusion, d’augmenter la résistance aux chocs thermiques et d’améliorer la durabilité mécanique. Ces matériaux sont utilisés dans les plaques de cuisson, les vitrages techniques, certains composants électroniques et des céramiques industrielles [2.3.1].
Graisses de lubrification (2 %) : les graisses au lithium sont largement utilisées dans les applications industrielles et mécaniques, notamment pour les roulements, les engrenages et les équipements automobiles ou aéronautiques. Elles présentent une bonne stabilité thermique, une résistance à l’eau et une durabilité élevée, ce qui permet leur utilisation dans des conditions extrêmes [2.3.1].
Coulée continue (1 %) : dans le domaine de la sidérurgie, certains composés du lithium sont ajoutés aux flux de coulée continue afin de contrôler la viscosité des laitiers, d’améliorer la qualité de surface des aciers et de stabiliser les procédés métallurgiques. Bien que cet usage reste marginal, il contribue à améliorer les performances industrielles [2.3.1].
Autres usages (5 %) : cette catégorie regroupe des applications variées. Les alliages aluminium-lithium, plus légers, sont utilisés dans l’aéronautique afin de réduire la masse des structures.
Dans le domaine médical, le lithium est utilisé comme traitement de référence du trouble bipolaire. Il agit comme stabilisateur de l’humeur, permettant de réduire les épisodes maniaques et de prévenir les rechutes, bien que son utilisation nécessite une surveillance médicale en raison de sa marge thérapeutique étroite [2.3.3]. Le lithium intervient également dans la chimie fine, certains polymères et des procédés de traitement des gaz, notamment pour l’absorption du CO₂ [2.3.2].
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Dans la continuité des usages présentés en partie 2.3, majoritairement dominés par les batteries lithium-ion, la question de la fin de vie du lithium se concentre logiquement sur le recyclage de ces batteries et les enjeux associés.
Risques du recyclage :
Le lithium étant utilisé à 87 % pour la production de batteries au lithium, l’étude de sa fin de vie se concentre majoritairement sur le recyclage de ces batteries. Il est également à noter que, malgré l’appellation « batteries lithium-ion », celles-ci ne contiennent en moyenne que 1,6 % de lithium, avec d’autres éléments actifs tels que le graphite et des oxydes métalliques.
Le recyclage des batteries lithium-ion est complexe et présente plusieurs risques importants liés à leur forte densité énergétique et à la présence de substances chimiques potentiellement dangereuses. Même en fin de vie, ces batteries peuvent conserver une énergie résiduelle, pouvant provoquer des surchauffes et entraîner des phénomènes d’emballement thermique, eux-mêmes à l’origine d’incendies lors du transport, du stockage ou des opérations de démontage et de broyage [2.4.1][2.4.2].
Les chocs mécaniques ou les perforations des cellules durant le traitement augmentent également le risque de départ de feu, souvent difficile à maîtriser. En cas d’incident, les batteries peuvent libérer des gaz toxiques et corrosifs, dangereux pour la santé des travailleurs et pour l’environnement [2.4.1]. De plus, la concentration de grandes quantités de batteries dans les centres de recyclage peut favoriser la propagation rapide des incendies, entraînant des dégâts matériels importants [2.4.1].
Pour limiter ces risques, plusieurs solutions sont mises en place dans la filière : les batteries sont déchargées et sécurisées avant traitement, les installations sont équipées de systèmes de détection thermique et d’extinction des incendies, et les équipes sont formées aux procédures de sécurité et à la manipulation des déchets dangereux [2.4.2].
Recyclage :
Prétraitement
Le recyclage des batteries est un procédé encore délicat à l’heure actuelle en raison du manque de standardisation dans leur conception. L’automatisation est difficile car les approches sont spécifiques aux modèles, et la procédure reste dangereuse du fait de l’énergie résiduelle et des solvants organiques présents.
Pour cette raison, des étapes de prétraitement sont nécessaires. Les batteries sont triées selon leurs caractéristiques (taille, forme, etc.), puis démontées afin de séparer les composants métalliques, plastiques et électroniques. Un assainissement est ensuite réalisé afin d’éviter tout rejet de substances toxiques. Un traitement cryogénique à très basse température (environ −200 °C) est notamment utilisé [2.4.3]. Ce prétraitement permet également de limiter les réactions exothermiques lors du recyclage [2.4.4].
Une fois démonté et cryogénisé, le contenu de la cathode peut être extrait par dissolution du liant, traitement thermique (60–100 °C, 2 h) ou sonication (1,5 h) [2.4.5].
Une autre méthode consiste à broyer directement les batteries sous atmosphère inerte (N₂, CO₂ ou mélange CO₂/argon) ou sous jets d’eau (procédé Retriev). Après broyage, une séparation physique permet d’obtenir une poudre noire appelée « black mass », contenant du carbone hydrophobe et des oxydes métalliques (lithium, cobalt, nickel, manganèse) hydrophiles. La black mass constitue un matériau stratégique, car elle correspond au matériau actif de la cathode. De nombreux procédés de post-traitement sont actuellement développés pour la valoriser [2.4.6].
Pyrométallurgie
La pyrométallurgie est aujourd’hui la technique la plus utilisée pour recycler les batteries lithium-ion. Toutefois, elle permet principalement de récupérer le cobalt, tandis que le lithium n’est pas directement valorisé [2.4.6].
Cette méthode consiste à fondre la black mass à haute température (jusqu’à 1465 °C) afin d’obtenir un alliage métallique (cobalt, cuivre, nickel, fer), tandis que le lithium se retrouve dans les scories ou les gaz [2.4.3][2.4.7].
Il est également possible de traiter directement des modules complets : préchauffage à 300 °C (évaporation des solvants), pyrolyse à 700 °C (décomposition des plastiques), puis fusion à environ 1475 °C [2.4.7].
Cette méthode est cependant très énergivore et fortement émettrice de CO₂ [2.4.3], ce qui explique le développement de procédés alternatifs comme l’hydrométallurgie.
Hydrométallurgie
L’hydrométallurgie est un procédé chimique en boucle fermée permettant de séparer les composants des batteries afin de les réutiliser [2.4.8].
La black mass est dissoute par lixiviation (souvent en milieu acide, à environ 80 °C), permettant de séparer le carbone des oxydes métalliques [2.4.8]. Des agents oxydants comme H₂O₂peuvent être utilisés pour améliorer l’extraction [2.4.5].
Le liquide obtenu subit ensuite une extraction liquide-liquide puis une précipitation, permettant d’obtenir des métaux de haute pureté. Le lithium, difficile à extraire sélectivement, est récupéré en fin de procédé par précipitation (carbonate ou phosphate) [2.4.8].
Ce procédé permet une récupération plus complète et plus qualitative, mais au prix d’une complexité accrue et d’une utilisation importante de réactifs.
Comparaison
La pyrométallurgie et l’hydrométallurgie sont deux technologies complémentaires appelées à évoluer selon le contexte énergétique, économique et réglementaire [2.4.6].
L’Union européenne fixe des objectifs de récupération du lithium de 50 % en 2027 et 80 % en 2031 [2.4.3].
Les procédés pyrométallurgiques sont robustes mais énergivores et peu efficaces pour le lithium. Les procédés hydrométallurgiques permettent une meilleure valorisation mais sont plus complexes et nécessitent davantage de réactifs [2.4.4][2.4.8].
Réutilisation
Jusqu’à 70 % de la valeur de la cathode peut être récupérée pour certaines chimies (LCO), mais ce n’est pas le cas des matériaux NMC. Pour ces derniers, des approches de recyclage direct sont envisagées afin de préserver les matériaux actifs.
Ces procédés consistent à extraire l’électrolyte (CO₂ supercritique), puis à récupérer les matériaux d’électrodes, régénérés ensuite par traitement thermique ou synthèse chimique [2.4.7].
Ces techniques, encore en développement, pourraient améliorer significativement l’efficacité globale du recyclage.
Seconde vie
Après recyclage, le lithium devient une matière première secondaire réinjectée dans les chaînes industrielles. Il est transformé en carbonate ou hydroxyde de lithium, puis réutilisé pour produire de nouvelles batteries [2.4.9].
Les métaux de batteries conservant leurs propriétés, ils peuvent être recyclés plusieurs fois [2.4.10]. Toutefois, le lithium recyclé est souvent mélangé au lithium primaire, ce qui limite sa traçabilité.
Marché du recyclage :
La Chine domine largement le marché du recyclage des batteries lithium-ion, représentant environ 70 % du total mondial en 2025 [2.4.11]. L’Asie possède une capacité de plus de 1,2 million de tonnes/an, contre 200 000 tonnes pour l’Europe et 144 000 tonnes pour l’Amérique du Nord [2.4.11].
En 2022, sur 300 000 tonnes de batteries recyclées, seulement 11 015 tonnes de lithium ont été extraites, dont 4 053 tonnes réutilisables [2.4.12]. Cette efficacité reste faible. Une étude indique qu’il faut recycler 28 000 tonnes de batteries électroniques pour obtenir une tonne de lithium [2.4.13].
Des avancées récentes montrent cependant des progrès importants, avec des rendements pouvant atteindre 99,9 % dans certains procédés expérimentaux [2.4.14].
Avec la croissance des véhicules électriques, les volumes à recycler devraient fortement augmenter : 180 000 tonnes en 2021, avec des projections dépassant 500 000 tonnes [2.4.11].
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et SociauxImpacts environnementaux :
Grande consommation d’eau
L’extraction du lithium à partir de saumures repose sur des procédés d’évaporation très consommateurs en eau, d’autant plus que les sites d’exploitation sont majoritairement situés dans des régions soumises à un fort stress hydrique. En effet, les saumures sont pompées depuis des réservoirs souterrains vers de vastes bassins à ciel ouvert où jusqu’à 90 % de l’eau s’évapore et est donc perdue [2.5.1].
En termes quantitatifs, la production d’une tonne de lithium peut nécessiter jusqu’à 1 800 m³ d’eau, ce qui contribue à l’épuisement des ressources hydriques locales et accentue les phénomènes de sécheresse [2.5.1].
La production de lithium est également à l’origine d’émissions significatives de gaz à effet de serre. Selon les procédés utilisés, les émissions varient entre 5 et 25 kg de CO₂ équivalent par kilogramme de carbonate de lithium (Li₂CO₃) pour les saumures, et entre 7 et 22 kg pour les gisements rocheux, soit jusqu’à plusieurs dizaines de tonnes de CO₂ par tonne produite [2.5.2].
Par ailleurs, le recyclage des batteries lithium-ion génère également des polluants atmosphériques. Des particules fines, des métaux lourds, des microplastiques et des composés organiques volatils (notamment les carbonates d’éthylène et de diméthyle issus des électrolytes) peuvent être relargués lors des procédés industriels, avec des effets potentiellement toxiques [2.5.3].
image Figure_2.5.2__ART_MAS_2024.png (0.2MB)
Cependant, le recyclage permet de réduire significativement les impacts environnementaux globaux par rapport à l’extraction primaire : les émissions de gaz à effet de serre peuvent être diminuées de 58 % à 81 %, la consommation d’eau de 72 % à 88 % et celle d’énergie de 77 % à 89 % [2.5.4].
Pollution de l’eau et des sols
La production de lithium génère plusieurs types de contaminants susceptibles d’affecter les milieux aquatiques et les sols.
Tout d’abord, les sels dissous issus des saumures (NaCl, KCl, LiCl, etc.) peuvent entraîner une salinisation des eaux douces [2.5.5]. Ensuite, les procédés de traitement du minerai libèrent des métaux dissous tels que le fer, le manganèse, l’aluminium ou le magnésium, qui peuvent être toxiques pour les organismes aquatiques et modifier le pH des eaux [2.5.5].
Enfin, les procédés hydrométallurgiques utilisés pour produire du lithium de qualité batterie génèrent des effluents contenant des sulfates, chlorures et autres résidus chimiques. Ces eaux doivent être traitées avant rejet afin d’éviter toute contamination environnementale [2.5.6].
Une étude menée sur le salar d’Uyuni en Bolivie montre que les saumures présentent des concentrations élevées en lithium, bore et arsenic (jusqu’à environ 50 mg/kg), avec une salinité très élevée et un pH acide (≈ 3,2), susceptibles de perturber durablement les écosystèmes en cas de rejet [2.5.7].
Ces éléments soulignent la nécessité de développer des méthodes d’extraction plus durables et mieux encadrées [2.5.7].
image Figure_2.5.3_ART_BOL_2021.png (0.5MB)
Impacts sociaux :
Conditions de travail dans les mines
Le « triangle du lithium » (Argentine, Chili, Bolivie) concentre environ 65 % des ressources mondiales [2.5.9]. Toutefois, l’exploitation de ce métal s’accompagne souvent de conditions de travail difficiles.
Dans certains pays, comme le Nigéria, l’existence de mines illégales constitue un problème majeur, entraînant des pertes économiques importantes et des enjeux éthiques liés au travail des enfants [2.5.10][2.5.11]. Ces derniers peuvent être exposés à des conditions extrêmement dangereuses, notamment lors du creusement de puits ou de l’extraction manuelle du minerai.
De plus, les activités minières génèrent d’importantes quantités de poussières, pouvant provoquer des troubles respiratoires et des irritations chez les travailleurs [2.5.12].
Impact sur les communautés locales
La forte consommation d’eau liée à l’exploitation du lithium affecte directement les populations locales, en particulier dans les régions arides. Au Chili et en Argentine, certaines zones connaissent une surexploitation des ressources en eau douce, parfois insuffisantes pour répondre aux besoins des habitants [2.5.13][2.5.14].
Par ailleurs, l’exploitation minière peut entraîner la dégradation de terres ancestrales, comme dans la région d’Atacama. Les communautés locales dénoncent parfois un manque de consultation ou des pratiques abusives de la part des entreprises (pressions, manipulations, voire déplacements forcés) [2.5.15][2.5.16].
Dans certains pays comme le Liberia, l’exploitation minière est perçue comme une opportunité économique, mais son développement reste limité par le manque de formation et d’infrastructures locales [2.5.17].
Conflits géopolitiques
Le lithium est devenu un enjeu stratégique majeur dans un contexte de transition énergétique. Une rivalité s’est notamment installée entre la Chine et les États-Unis. La Chine domine actuellement le raffinage du lithium et la production de batteries, ce qui pousse les États-Unis à sécuriser leurs approvisionnements et à développer leurs propres filières, notamment en Amérique du Sud [2.5.18].
Plus largement, les États cherchent à réduire leur dépendance aux importations et à garantir la sécurité de leurs chaînes d’approvisionnement. Cette dynamique renforce les tensions géopolitiques autour de cette ressource critique [2.5.19].
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Le lithium est le plus léger des atomes. Son caractère oxydable (E° (Li⁺ / Li(s)) = -3,0 V/ESH) et sa faible masse font de lui un élément essentiel pour la transition énergétique. Cependant, son origine dans l’Univers dépend de plusieurs processus astrophysiques. Une petite quantité est formée lors de la nucléosynthèse primordiale au moment du Big Bang, tandis qu’une grande part est produite lors de la spallation cosmique et lors de la nucléosynthèse de novae stellaires.
Il est omniprésent mais inégalement concentré, affichant une moyenne de 60 ppm dans la croûte continentale. Si les salars et les formations volcaniques sont les sources privilégiées, l’océan représente un réservoir colossal, bien que très dilué (0,17 mg/L).
Les principaux pays détenteurs de ressources mondiales en lithium sont le Chili (9,2 Mt), l’Australie (8,4 Mt), la Chine (4,6 Mt), ou encore les États-Unis et l’Argentine (4,4 Mt). Bien que les ressources soient importantes, elles ne sont pas toutes exploitables. Ainsi, les principaux pays détenteurs de réserves exploitables, économiquement et techniquement, sont les États-Unis (30 Mt), l’Argentine (28 Mt) et la Bolivie (23 Mt).
L’accès à des gisements exploitables reste donc un défi technique et géographique majeur.
Il est par ailleurs observé que les ressources mondiales en lithium ont augmenté au cours du temps, passant de 13 millions de tonnes en 2000 à 150 millions de tonnes en 2025 dans le monde.
En 2024, son usage est massivement dicté par la transition énergétique : 87 % de la production mondiale est absorbée par le secteur des batteries (véhicules électriques et stockage stationnaire).
Le reste de la demande se répartit ainsi :
Céramique et verre (5 %) : pour améliorer la résistance thermique.
Lubrifiants (2 %) : pour la stabilité des graisses industrielles.
Divers (6 %) : incluant la sidérurgie, l’aéronautique (alliages légers) et la médecine (traitement des troubles bipolaires).
Véritable « pétrole blanc », le lithium est aujourd’hui le pivot d’une économie mondiale en pleine mutation.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction du lithium à partir de saumures consomme énormément d’eau, souvent dans des régions déjà en stress hydrique. Les saumures sont pompées vers des bassins où environ 90 % de l’eau s’évapore et est perdue, ce qui peut représenter jusqu’à 1 800 m³ d’eau par tonne de lithium et contribue à l’épuisement des ressources hydriques.
La production émet aussi du CO₂ : environ 5 à 25 kg de CO₂-eq par kg de Li₂CO₃ pour les saumures et 7 à 22 kg pour les gisements rocheux, soit jusqu’à 25 t de CO₂ par tonne produite.
Le recyclage des batteries libère également des particules fines, des métaux lourds et des composés organiques volatils. Cependant, par rapport à l’extraction de nouveaux matériaux, le recyclage réduit fortement les impacts environnementaux : émissions de GES (-58 % à -81 %), consommation d’eau (-72 % à -88 %) et d’énergie (-77 % à -89 %).
Enfin, la production pollue l’eau et les sols par des sels dissous, des métaux et des effluents chimiques issus des procédés hydrométallurgiques, comme observé au Salar d’Uyuni où des saumures très salines et acides contiennent du lithium, du bore et de l’arsenic.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
L’extraction du lithium, pilier de la transition énergétique, soulève des défis éthiques et humains majeurs. Dans le « triangle du lithium » et au Nigéria, les conditions de travail sont souvent précaires : exploitation d’enfants dès l’âge de cinq ans, risques respiratoires liés aux poussières et aux mines illégales.
Ce secteur fragilise également les communautés locales en accaparant les ressources vitales en eau douce et en occupant des terres ancestrales sans consentement, utilisant parfois la menace pour délocaliser les populations autochtones.
Sur l’échiquier mondial, le lithium alimente une vive rivalité géopolitique. Face à l’hégémonie chinoise sur le raffinage et la production de batteries, les États-Unis et l’Europe tentent de sécuriser leurs propres chaînes d’approvisionnement afin de garantir leur souveraineté industrielle. Entre crises sociales et quête d’autonomie, le contrôle du lithium cristallise les tensions entre développement technologique et respect des droits fondamentaux.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2023-2024 - Partie 2 selon le scenario
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Références section 3.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Références section 3.3:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Références section 3.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
(500- 1000 caractères environ)
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Business as usual
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
Tout d’abord, l’article de NégaWatt [2] propose un scénario où rien ne change et tous les véhicules sont électriques d’ici 2050. Les habitudes ne changent pas non plus ainsi que le nombre de véhicules et les distances parcourues. Aucune sobriété n’est considérée dans ce scénario. Tous ces éléments rejoignent le même scénario type qui est le scénario business as usual. En effet, le scénario business as usual correspond à une situation où les comportements et les usages restent inchangés malgré une évolution technologique. Ici, même si les véhicules deviennent électriques, les habitudes de mobilité (nombre de voitures, distances parcourues) ne sont pas remises en question et aucune démarche de sobriété n’est envisagée. On reste donc dans une logique de continuité des pratiques actuelles, ce qui caractérise précisément un scénario business as usual.
En ce qui concerne le scénario de l'IFPEN [3], le scénarion Business as usual (BAU) a été choisi car il évoquait une progression continue du taux de possession de véhicules et une plus grande dépendance vis-à-vis de la voiture ce qui rappelle le scénario business as usual.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les voitures électriques se développent massivement avec l'électrification massive du parc automobile d’ici 2050 (50%, [3] et 100% [2]).
En raison de la forte croissance des voitures électriques, une forte demande en lithium est observée. Les réserves de lithium allouées à la France se trouveront épuisées dès 2035.[2] C’est pourquoi, un projet de mine de lithium à Échassières dans l’Allier. Elle pourrait devenir la plus grande mine d’Europe est en discussion. Sa production annuelle pourrait atteindre, à partir de 2028, 34 000 tonnes d’hydroxyde de lithium monohydraté, soit environ 5 600 tonnes de lithium métal 46 et ce pendant une durée de 25 ans [2]. La production minière cumulée pourrait finalement atteindre 16,8 Mt entre 2005 et 2050 [3].
Tous types de bouclage est impossible. Le recyclage ne permet pas de subvenir aux besoins de lithium [2]. La sobriété n’est pas présente. Les régulations sont en échec et les dépendances vis-à-vis des pays producteurs (Chine) restent fortes [3].
Aucune voie de substitution n’est envisagée dans ce scénario [2]. Les technologies émergentes ne sont que des idées lointaines car le marché ne permet pas d’innover [3].
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Une tension d’approvisionnement est probable car les réserves de lithium allouées à la France se trouveront épuisées dès 2035 [2]. Les tensions sont donc géopolitiques [3]. De plus, à l’échelle européenne des tensions sociales émergent avec le projet de l’Union européenne, Ciran, qui vise à étudier les possibilités d’extraction des matières premières critiques dans les aires protégées [2]. Les tensions écologiques sont très présentes car l’extraction en masse aura un impact sur le changement climatique avec des problématiques de surconsommation de la ressource en eau, d’artificialisation des sols, de toxicité et de perte de biodiversité. [2]
Le scénario business as usual repose sur une exploitation massive du lithium à l’échelle mondiale, avec des infrastructures d’extraction, de raffinage et de production de batteries très développées. Comme les usages ne diminuent pas, la demande pourrait être multipliée par 8 d’ici 2040. Ce modèle profite surtout aux pays producteurs (Australie 52 %, Chili 22 %, Argentine 7 %) et à la Chine (environ 60 % du raffinage), tandis que les populations locales subissent les impacts. En fin de vie, le recyclage reste très limité (5 à 7 %) et une grande partie du lithium est perdue. Cela dégrade fortement les milieux, notamment dans le désert d’Atacama où l’extraction consomme 4 230 L d’eau par seconde, provoquant stress hydrique et atteinte à la biodiversité. Les salars du “triangle du lithium” (environ 60 % des réserves mondiales) deviennent ainsi des zones critiques, voire sacrificielles, dans un monde marqué par de fortes dépendances géopolitiques [2].
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario business as usual repose sur l’électrification massive du parc automobile d’ici 2050, entraînant une multiplication de la demande en lithium. Dans cette lignée, il n’y a pas de sobriété et les usages ne diminuent pas, entraînant l’épuisement des réserves allouées à la France dès 2035. Tout bouclage est impossible car le recyclage reste très limité et aucune voie de substitution n’est envisagée. Cela amplifie les dépendances géopolitiques vis-à-vis de la Chine et peut générer des tensions sociales avec des projets d’extraction dans les aires protégées. Pour répondre à cette forte demande, une production massive est visée, ce qui crée des tensions écologiques liées à l’artificialisation des sols, la toxicité de la biodiversité. L’extraction consomme 4230 L d’eau par seconde dans le désert d’Atacama, générant un stress hydrique extrême qui transforme les territoires en zones sacrificielles.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Coopérations territoriales
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Coopérations territoriales
Explications sur ce choix de scenario
Un scénario différent conserve l’idée de diversification énergétique proposée dans le scénario technologie verte précédent dans l'article NégaWatt [2], en ajoutant une réflexion supplémentaire. On se pose ici la question de l’effet d’une meilleure adéquation de la taille des véhicules à leurs usages. Il s’agit donc d’une optique de sobriété dimensionnelle.
A l’heure actuelle, les véhicules sont pensés pour leur usage le plus intensif, comme un chargement lourd ou le fait de partir en vacances. Ce scénario propose donc une évolution des usages afin de trouver un compromis entre besoin et ressources, notamment privilégier les micro-voitures pour les besoins quotidiens, et l’autopartage pour les besoins occasionnels plus lourds.
La combinaison des modes de déplacements demande une coordination et une optimisation collective, on passe alors d’un système individuel à un système partagé, commun, et donc interdépendant. La ressource reste contrainte mais le partage devient nécessaire pour l’économiser et la consommation individuelle diminue prévoyant une économie de près de 30000 tonnes de lithium d’ici 2050 et une date d’épuisement du lithium reportée à 2055.
L’équilibre entre efficacité et sobriété correspond alors à un scénario de coopération territoriale. L’article met alors en avant une transformation progressive des systèmes et des usages, fondée sur une gestion davantage rationnelle des ressources.
le scénario proposé par l'IFPEN se rapproche du scénario coopérations territoriales car il y a une limitation de l’augmentation de la température ainsi qu’une réduction de la mobilité (avec, moins de déplacement individuel, des distances plus courtes, plus de véhicules électriques, parc automobile réduit).
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Le scénario de coopération territoriale de l’ADEME décrit une société fondée sur une gouvernance partagée et des collaborations entre acteurs publics et privés, favorisant la cohésion sociale et une transition progressive vers la neutralité carbone grâce à des modes de consommation responsables et des investissements massifs dans les énergies durables. Ainsi, la transformation des usages passe par une modification des modes de déplacement. Cela implique de limiter le nombre de véhicules en service et de préférer l’utilisation de véhicules hybrides (rechargeables ou non) et de véhicules électriques. [3] De plus, les usages s’inscrivent dans une volonté de réduire la surconsommation liée aux besoins ponctuels plus extrêmes, en adaptant notamment les véhicules à leurs usages pour que ceux-ci deviennent plus dimensionnés. Au lieu de posséder un seul véhicule lourd pour tous les usages, l’objectif est de basculer dans l’autopartage pour que le véhicule devienne un service fonctionnel et adapté selon les besoins [2].
La diminution du nombre de véhicules sur le marché automobile, l’extraction de matières premières devient moins intense, donc les quantités de lithium extraient sont plus faibles [2][3]. La logique de production passe alors d’une production de masse à une logique davantage adaptée aux usages réels. Un écosystème partagé entre les usagers selon les besoins substitue le besoin de production massive pour s’ancrer davantage dans les réalités locales [2].
Un bouclage économique émerge dans ce scénario, se traduisant par une réduction de la consommation du lithium grâce à la mutualisation des usages et la coopération des usagers, mais également un bouclage d’aspect social ou l’utilisation de la ressource dépend de cette coopération entre les individus, favorisant ainsi l’échange et le partage [2].
Ici, la substitution se fait dans l’usage et les habitudes plutôt que dans les technologies et procédés utilisés. Le lithium est toujours présent dans les batteries des véhicules, mais l’autopartage et la coopération déplace la dépendance au lithium dans une dépendance avec les autres usagers, pour un usage plus consciencieux de cette ressource [2].
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Actuellement, aucun risque géologique majeur pour le lithium n’est prévu pour les années à venir: les ressources sont abondantes et devraient être en grande partie exploitables d’ici 2050. [3]
En revanche, le principal risque concerne le fonctionnement du marché. La demande en forte croissance nécessite l’ouverture de nouvelles mines, mais leur mise en exploitation est longue (jusqu’à 10 ans). De plus, la production manque de flexibilité à court terme : certaines sources comme les roches (spodumènes) s’adaptent plus vite, tandis que les salars nécessitent des délais très longs (jusqu’à 18 mois).[3]
De plus, si les ressources en lithium ne présentent pas de risques géologiques majeurs à court terme, il exude tout de même de nouvelles vulnérabilités liées à l’organisation d’un nouveau système de mobilité. La dépendance aux solutions de partage nécessite une coordination efficace entre les acteurs du changement, c’est-à-dire les usagers. En cas de dysfonctionnement, la tension n’est plus liée à la ressource mais à la capacité collective à organiser son usage [2].
Les impacts environnementaux importants liés à la production de lithium concernent notamment les émissions de CO₂, la forte consommation d’eau et l’occupation des sols. Ces contraintes montrent que l’exploitation de cette ressource exerce une pression significative sur les territoires. L’exemple du Chili illustre également des tensions locales, avec l’opposition des populations et des groupes environnementaux face à l’utilisation des ressources en eau, ce qui souligne l’importance des enjeux territoriaux et de l’acceptabilité sociale.[3]
Par ailleurs, le développement du lithium géothermal apparaît comme une alternative plus durable, réduisant fortement l’usage de l’eau et des terres. Le fait que ces ressources soient présentes en Europe (France, Allemagne, Royaume-Uni) ouvre la possibilité d’une production plus localisée. Cela s’inscrit dans une logique de valorisation des ressources propres à chaque territoire. Enfin, la volonté de développer un lithium « made in Europe », ainsi que la création de l’alliance européenne pour les batteries regroupant de nombreux acteurs publics et privés, montrent une dynamique de structuration d’une filière à l’échelle régionale. [3]
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario de coopération territoriale de l’ADEME repose sur une transformation des usages, privilégiant la sobriété, l’autopartage et une mobilité adaptée aux besoins, ce qui réduit le nombre de véhicules tout en augmentant la part des véhicules électriques et hybrides. Cette évolution limite la pression sur les ressources et les matières premières comme le lithium et favorise une production plus locale et adaptée à la demande réelle. Ce modèle s’appuie aussi sur un bouclage économique et social fondé sur la coopération entre les usagers. Cependant, malgré des ressources suffisantes à moyen termes, des tensions peuvent apparaître par rapport à la demande et aux délais de mise en exploitation. Tandis que les impacts environnementaux et les enjeux d'acceptabilité par les populations locales restent importants, ouvrant la voie à des alternatives plus durables comme du lithium géothermal et la création d’une filière européenne.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Génération frugale
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
L’article NégaWatt [2] présente une dernière prévision, selon laquelle l’ensemble des hypothèses des théories précédentes seraient reprises, à savoir la diversification énergétique et la sobriété dimensionnelle. Deux autres mesures de sobriété sont ajoutées à ces éléments : la première est la diminution des nécessités de déplacement, en valorisant le télétravail par exemple, ou a minima l’emprunt de modes de transports dits doux, tels les transports en commun ou le vélo. La seconde est la promotion du covoiturage afin de réduire le taux d’occupation moyen par véhicule.
Les mesures énoncées sont celles qui se rapprochent le plus du scénario de génération frugale car, d’une part, les contraintes ne sont pas forcées mais choisies. En effet, c’est l’un des seuls scénarios pour lequel l’empreinte lithium n’est pas compromise, et les limites des réserves ne sont pas atteintes. D’autre part, l’une des propositions consiste à réduire la mobilité et à employer des modes peu émetteurs d’équivalent CO2. Enfin, les notions des scénarios précédents seraient reprises, qui sont l’innovation technologique, la réutilisation et réparation des véhicules.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Ce scénario de l’ADEME se base avant tout sur une logique de sobriété globale. Ce dernier mise sur la diminution drastique de la demande en lithium par une évolution profonde des modes de vie. La majorité du marché du lithium étant destinée aux batteries, essentiellement automobiles, c’est ici que les efforts sont concentrés.
La baisse de demande proviendrait d'une diminution globale des déplacements individuels, notamment de ceux en voitures. L’objectif serait de diminuer la distance annuelle parcourue en voiture de 12.000 à 7.300 km par personne d’ici 2050. Par ailleurs, cette diminution devrait s’accompagner d’une mise à l’échelle des véhicules actuels, notamment en réduisant leur taille pour diminuer leur consommation.
La mutualisation des véhicules est également un axe d'amélioration possible, il permettrait de diminuer le taux d’équipements de 30%.
Avec ces évolutions, ce scénario serait le seul permettant d’avoir une empreinte lithium assez faible pour ne pas saturer les réserves mondiales avant 2050.
Malgré la baisse de la demande, il sera nécessaire de sécuriser les moyens de production pour assurer l’indépendance énergétique. Pour cela, il faudrait être capable de relocaliser la production de lithium en France.
La production française de lithium pourrait être assurée par des gisements dans l’Allier ou avec l’exploitation des saumures géothermales alsaciennes. Ces nouveaux lieux de productions auraient le double objectif de s’éloigner des dépendances aux marchés extérieurs, mais aussi de développer des méthodes d’extraction plus respectueuses de l'environnement et des travailleurs.
Ce scénario rendrait possible un bouclage complet là où les autres échoueraient par excès de demande en lithium.
Grâce à un bouclage socio-économique fort, la priorité des citoyens serait donnée à la réparabilité et à la prolongation de la durée de vie des objets et des batteries. La société transitionne d’un modèle individualiste vers une mutualisation des véhicules. L’autopartage deviendrait une norme pour les déplacements journaliers et occasionnels.
Permise par un bouclage politique, la mise en place de régulations limitant la taille des batteries et le poids des véhicules est essentielle. Cette sobriété favorise l’essor des micro-voitures, moins gourmandes en métaux. L’augmentation des taux de recyclage est une mesure ambitieuse puisqu'il devrait atteindre 12% d’ici 2036 pour que le modèle reste viable.
Pour permettre d’augmenter ce taux de recyclage à 12%, le bouclage technologique doit transformer les procédés de recyclage actuels peu efficaces en une filière performante. La demande allant diminuer, le recyclage finira par couvrir une part importante du marché avec pour objectif final de se rapprocher de l’économie circulaire.
Ce scénario n’attend pas de “solution miracle” technologique, mais explore des alternatives par substitutions matérielles et fonctionnelles moins ambitieuses que sur d’autres scénarios.
L’utilisation de batteries basées sur le sodium serait adaptée à ce scénario, ces dernières ne permettent pas de réaliser de long trajet, mais le pari Génération frugale se base exactement sur la diminution des distances parcourues. Ces dernières seraient parfaitement adaptées pour les micro-voitures.
Les voitures seront également progressivement remplacées par le vélo, la marche, etc.. notamment en milieu urbain.
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
A l’échelle européenne le problème d’approvisionnement serait résolu, avec notamment les projets d’extraction dans l’Allier et dans l’Alsace. Il faut toutefois envisager l’hypothèse selon laquelle certaines nations ne seraient pas auto-suffisantes, et convoitent les sites de production de leurs voisines. De plus, il faut ajouter l’aspect du recyclage. Actuellement, la récupération du lithium dans les batteries se fait principalement dans six régions, dont la Chine qui en effectue une moitié. Cette répartition des installations de recyclage et des sites de production, tous deux essentiels au renouvellement des batteries, pourrait amener la notion de dépendance entre les États, et dès lors cette situation engendrerait des discordances géopolitiques.
Au sujet du recyclage, ce qui pose problème aujourd’hui, c’est la quantité de lithium récupérée par rapport à la quantité initiale. Afin de garantir l’atteinte du taux de lithium recyclé dans les nouvelles batteries, tel que requis par la réglementation qui sera en vigueur en Europe, il faut être capable d’augmenter la récupération de cet élément. Il apparaît alors une nouvelle contrainte, cette fois de type technologique vis-à-vis du procédé de recyclage.
Ce scénario est possible dans un monde où la mobilité individuelle est minimisée. Ceci serait possible en maximisant le télétravail, en privilégiant le commerce d’ultra proximité, et en abrogeant les déplacements superflus, non essentiels à la vie quotidienne. Cette dynamique émerge pour le moment, mais il y a cependant une nécessité de continuer et d’approfondir ce changement de mentalité, qui consiste à prendre soin de l’écosystème.
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario Génération frugale de l’ADEME repose sur une logique de sobriété globale visant à réduire fortement la demande en lithium, principalement utilisée pour les batteries automobiles. Cette baisse s’appuie sur une diminution des déplacements en voiture, ainsi que sur une réduction du nombre de véhicules grâce à leur mutualisation. Les véhicules deviennent plus petits et moins consommateurs, tandis que les mobilités comme le vélo et la marche se développent, notamment en ville. La société évolue vers un modèle fondé sur la réparabilité et la prolongation de la durée de vie des objets, avec un développement de l’autopartage. Des régulations limitent la taille des batteries et le poids des véhicules. De plus, le recyclage devient un point important pour que le modèle reste viable dans le futur. Des tensions géopolitiques sont possibles, notamment en raison de la récupération du lithium qui se fait principalement en Chine. Des alternatives comme les batteries sodium-ion sont envisagées. Ce scénario suppose enfin une réduction de la mobilité individuelle, favorisée par le télétravail, le commerce de proximité et la diminution des déplacements non essentiels.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Pari réparateur
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
le scénario pari réparateur est chosi dans la publication de l'IFPEN [3] car il y a une régulation de l’augmentation de la température montrant que des mesures sont mises en place mais la mobilité reste en croissance habituelle, avec cependant une adaptation de cette mobilité pour correspondre à cette régulation (véhicules électrique).
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les usages du lithium dans ce scénario impliquent une électrification massive du parc mobile. Ainsi, près de 50% des véhicules devraient être électriques d’ici 2050. Ainsi, il s’agit d’une substitution technologique plutôt qu’une sobriété puisque les moteurs thermiques sont remplacés par des moteurs électriques sans réduire l’utilisation d’automobiles.
Ce scénario implique une production minière de lithium plus importante, en effet suite à une électrification du parc mobile, sans changer de mobilité cela implique une forte production de lithium car il y a une plus grosse demande en batteries lithium-ion.
Dans ce scénario, le bouclage est politique, puisqu’il s’agit d’atteindre l’objectif climatique de 2°C tout en maintenant une mobilité de type BAU. En effet, le modèle TIAM-IFPEN projette une électrification de 50% du parc automobile, ce qui entraîne une demande de lithium de 27,1Mt, dépassant les réserves estimées en 2020. Afin de réaliser ces objectifs, les autorités doivent intervenir pour accélérer l’ouverture de nouvelles mines, soutenir les capacités industrielles de transformation, et renforcer des normes encadrant le recyclage et l’approvisionnement. Ainsi, le bouclage est indispensable pour compenser l’absence de sobriété dans un cadre ou l’utilisation de véhicules individuels est importante. Les régulations climatiques imposent une accélération de l’électrification, et les politiques doivent garantir que les réserves répondent à la demande de l’industrie. Cependant, malgré ces mesures, la demande dépasserait les ressources connues, donc le bouclage politique permet de retarder les tensions mais ne la résorbe pas entièrement.
Aucune substitution n’est mentionnée pour ce scénario. Bien que la marge de sécurité d’approvisionnement diminue du fait de la pénétration massive du véhicule électrique au niveau mondial, les résultats du modèle n’indiquent pas de réelle criticité géologique pour le lithium et par conséquent la substitution n’est pas forcément envisagée.
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
L’électrification massive du parc automobile provoque une forte pression sur la chaîne d'approvisionnement du lithium, avec de nombreuses tensions. En effet, les tensions d’approvisionnement peuvent être géopolitiques étant donné que la concentration des réserves de lithium autour du monde est inégale. Elles se situent principalement en Australie, au Chili et en Chine et soumettent les chaînes d'approvisionnements à des risques de dépendance et des conflits commerciaux. Les tensions sont également industrielles, avec l’accélération de l’ouverture de mines et le développement des capacités de transformation qui peuvent rencontrer des problèmes ou retards techniques, des limitations liées à la main-d'œuvre ou encore des réglementations. Enfin elles sont territoriales puisque les projets miniers peuvent générer des conflits avec l’utilisation du territoire à échelle locale en particulier dans des zones agricoles ou encore protégées.
L’augmentation de l’extraction du lithium notamment dans des zones sensibles ou rurales engendre des tensions sociales et environnementales. Les projets d’expansion minière peuvent entraîner des conflits d’usage du sol, des contestations des populations locales mais également des affrontements entre les entreprises minières du lithium. De nombreuses revendications autour du droit à la terre, la préservation de l’environnement peuvent surgir et ralentir les projets, générer des frais supplémentaires et nuire à l’image des industriels. Sur le plan environnemental, les populations vivant autour de mines ou usines de transformation ou raffinage sont exposées à différents risques tels que la baisse de la qualité de l’air, de la consommation de l’eau (l’extraction du lithium par évaporation dans les salars consomme d’importantes quantités d’eau), ou encore la dégradation des paysages avec les rejets chimiques, la construction d’infrastructures minières ou industrielles. Or, ces communautés ne sont pas toujours dédommagées et peu souvent prises en compte dans les bénéfices économiques de la transition énergétique. Cela crée une contradiction entre les objectifs climatiques mondiaux et la dégradation de la qualité de vie à échelle locale.
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario Pari réparateur repose sur une électrification importante du parc automobile, en substituant les usages plutôt qu’en les réduisant. Cette transition repose sur une hausse importante de la demande en lithium entraînant une augmentation significative de l’activité minière. Elle nécessite un soutien politique afin d’ouvrir des mines, développer l’industrie et encadrer le recyclage et les approvisionnements. Or, le modèle génère des tensions géopolitiques, liées à la concentration des ressources, ainsi qu'à des contraintes techniques et réglementaires. A échelle locale, les projets miniers provoquent des conflits d’usage et des contestations. L’extraction de lithium entraîne des impacts environnementaux, et bénéficie peu aux populations locales créant une contradiction entre les objectifs climatiques globaux et les effets négatifs à échelle locale. L’absence d’alternative au lithium accentue la pression sur cette ressource et contribue à maintenir, voire renforcer les tensions.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
Pour la publication de Minéral Info [1], le texte met l’accent sur une mobilité électrique massive avec une forte croissance des voitures électriques. Il se concentre aussi sur les « nouvelles ressources », les « procédés » de pointe et de recyclage (1500 GWh). C’est le propre du scénario 3, qui mise sur la technologie pour décarboner sans changer radicalement les modes de vie. Contrairement au scénario 1 qui prône la baisse drastique du nombre de véhicules, ici ce dernier cherche à optimiser l’offre des matériaux (mines non conventionnelles) et le cycle de vie des produits (recyclage industriel) pour maintenir une production de batteries élevée. Des investissements sont nécessaires pour répondre à la demande comme dans le scénario 3 et ils doivent être nationaux pour permettre une souveraineté industrielle.
En ce qui concerne l'article de NégaWatt[2], il apporte une approche de diversification énergétique, néanmoins, aucune mesure de sobriété (organisationnelle, dimensionnelle, d’usage ou conviviale) n’est prise en compte. Le but est de limiter les déplacements en véhicules électriques en utilisant plutôt des véhicules hybrides au biogaz. Cette mesure est très semblable au scénario de technologies vertes : les nouvelles technologies vertes sont privilégiées à la sobriété et le bio prend une nouvelle place plus importante notamment ici avec l’utilisation de biogaz (le bioGNV). Les habitudes ne changent pas et le cœur du problème reste le même.
Enfin, avec l'IFPEN[3], une meilleure mobilité est prise en compte et donc des technologies vertes sont mises en place pour s'y adapter.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les usages ne sont pas réduits mais transformés de façon plus écologique. Le passage au véhicule électrique est prôné ce qui entraîne une augmentation de la demande en lithium.[1] L’usage électrique s’amplifie.[2] Cette mutation se traduit par une augmentation spectaculaire de la consommation. Alors que le secteur des batteries représentait 37% de la demande mondiale en 2015, il a atteint 86,3 % en 2023 pour une consommation totale de 873 kt d'Équivalent Carbonate de Lithium (LCE).[1] Ce scénario suppose une explosion de la demande portée par le techno-solutionnisme, où le lithium devient indispensable non seulement pour la mobilité, mais aussi pour le stockage d'énergie et les alliages de haute technologie comme l'aluminium-lithium en aéronautique.[1]
La production est obligée de suivre une évolution rapide. Des nouvelles mines sont ouvertes partout dans le monde (Australie, USA, Argentine). Le projet industriel « Émili » dans l'Allier prévoit d'extraire le lithium à partir de micas lithinifères dès 2028 pour sécuriser l'approvisionnement national. Parallèlement, l'extraction à partir de fluides géothermaux en Alsace offre une voie de production locale à faible empreinte carbone.[1] De plus, la volonté de limiter les émissions de CO2 dans l’automobile sont souvent limitée aux pots d’échappement des véhicules et ne prends pas en compte tout le cycle de production du véhicule. Les mesures prises ne se suffisent pas à elle même.[2] Actuellement, la production mondiale reste très concentrée avec 40 % provenant d'Australie (roches dures) et 23 % du Chili (saumures), ce qui renforce l'importance stratégique de ces projets de relocalisation.[1]
Dans ce scénario, le bouclage est technologique avec une augmentation du recyclage, des procédés de purification plus efficaces et une économie circulaire. Les capacités de recyclage (passant de 300 à 1500 GWh d’ici 2030) vont devoir augmenter pour permettre un recyclage toujours plus rapide. Le règlement européen impose désormais des objectifs ambitieux avec un taux de récupération du lithium de 50 % en 2027 et 80 % en 2031.[1] Avec les mesures de technologies vertes, le quota de lithium alloué à la France sera dépassé en 2045. La demande est donc beaucoup trop élevée pour avoir un recyclage efficace, celui-ci est encore trop tardif.[2] En effet, le recyclage est freiné par le faible volume de batteries arrivant actuellement en fin de vie par rapport à l'explosion de la demande de produits neufs, rendant la boucle impossible à fermer totalement à court terme.[1]
De nombreuses voies de substitution sont présentées. Par exemple, les batteries Sodium-ion pour remplacer les Lithium-ion. Elles semblent néanmoins moins performantes et donc moins intéressantes. Le but est de remplacer le matériau (lithium) et non la fonction.[1] Les batteries sodium-ion utilisent des matériaux abondants mais leur densité énergétique inférieure impose des systèmes plus lourds et volumineux pour une autonomie équivalente. Dans d'autres secteurs comme les verres et céramiques, le lithium peut être remplacé par du potassium ou du sodium, bien que cela diminue souvent les performances techniques du produit final.[1] De nouvelles technologies apparaissent, notamment dans la manière de produire les carburants. Les véhicules électriques, tout comme les carburants traditionnels, présentent un impact environnemental important. Dans ce contexte, le biogaz (bioGNV) est proposé comme une alternative permettant de développer des véhicules hybrides et ainsi de réduire l’empreinte environnementale.[2]
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
L’accord européen vise à anticiper le problème des émissions de CO₂ en fixant un objectif de réduction de 100 % des émissions directes des véhicules dans l’ensemble de l’Union européenne d’ici 2035. Malheureusement, malgré cette anticipation claire, ce scénario ne permettra pas de réduire à ce point les émissions de CO₂.[2] Le risque principal non résolu reste la pénurie de lithium ce qui pourrait engendrer une forte hausse des prix, et davantage de concurrences entre les pays. Aussi, le carburant BioGNV nécessite un bon réseau de distribution pour rendre cette solution efficace, cela pourrait créer des inégalités territoriales. De plus, ces scénarios ne prévoient pas de sobriété, la quantité de voitures restera donc toujours la même et le coût de cette nouvelle technologie risquerait d’exclure certaines populations plus modestes. Un bouclage étant impossible, la pression continuera à subsister sur le lithium et une stabilisation n’est pas envisageable.[2]
Le lithium est une ressource essentielle pour les batteries, ce qui entraîne une forte augmentation de la demande à l’échelle mondiale. Cette situation crée des tensions sur l’approvisionnement, d’autant plus que la production est concentrée dans un nombre limité de pays. Cela rend le marché vulnérable aux risques géopolitiques et économiques, avec des possibles hausses de prix et une concurrence accrue entre les États. À moyen et long terme, un déséquilibre entre l’offre et la demande pourrait apparaître.[1]
Même si le lithium est relativement abondant, toutes les ressources ne sont pas facilement exploitables pour des raisons techniques ou économiques. De plus, son extraction a des impacts environnementaux importants, comme une forte consommation d’eau, notamment dans certaines régions, ainsi que des pollutions et des atteintes à la biodiversité. Ces limites physiques et écologiques montrent que l’exploitation du lithium pose des défis importants pour assurer une transition énergétique durable.[1]
Synthèse pour le scénario étudié
Dans le scénario “Technologies vertes”, la transition repose sur le techno-solutionnisme sans réduire les usages. Poussée par le véhicule électrique, la demande en lithium explose (les batteries captent 86,3% du marché en 2023). Face à la domination de l’Australie et du Chili, la production s'accélère via des projets de relocalisation en France (Allier, Alsace).
Le modèle espère un bouclage technologique, soutenu par des objectifs européens de recyclage (80% en 2031). Cependant, ce bouclage arrive trop tard, le faible volume de batteries en fin de vie ne permet pas de compenser la demande massive en produits neufs. La France dépassera donc son quota de lithium alloué dès 2045. Par ailleurs, les substitutions envisagées (sodium-ion, bioGNV) s’avèrent moins performantes techniquement.
L’impact écologique reste critique, l’extraction menaçant l’eau et la biodiversité. En ignorant la sobriété, ce modèle risque d’entraîner des pénuries, des tensions géopolitiques, une flambée des prix et une exclusion sociale.
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
(500- 1000 caractères environ)
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ?Elements co-évoluant :
La symbiose minière
La dépendance entre les éléments s’explique par plusieurs mécanismes géochimiques ayant lieu dans les pegmatites LCT (lithium-césium-tantale). Certains éléments se concentrent conjointement au cours de l’évolution du magma. Le mécanisme à l'origine de cette co-évolution est la cristallisation fractionnée. En effet, lors de la solidification du magma, les minéraux majeurs cristallisent en premier, puis des éléments compatibles se joignent à la structure cristalline de ceux-ci. Cependant, les éléments tels que le lithium, celsium ou le tantale sont incompatibles avec ce phénomène et vont donc rester dans le magma résiduel au fil de la cristallisation. Ainsi, la concentration en lithium dans le magma évolue avec celles des éléments partageant le même comportement géochimique (1).
Dans les systèmes LCT, cette coévolution est particulièrement marquée. Cependant, le lithium évoluent également avec un ensemble plus large d’éléments incompatibles. On y retrouve le béryllium, le niobium, l’étain, le hafnium, le gallium et le rubidium. Ces éléments présentent des comportements similaires à celui du lithium(1).
Ainsi l’exploitation du lithium permet de valoriser d’autres produits. En effet, les gisements de pegmatites LCT représentent environ un tiers de la production mondiale de lithium, la quasi-totalité du tantale, et la totalité du césium. Les éléments, Li, Cs, Ta, Sn et Be forment donc le socle naturel des symbioses matérielles issues de pegmatites.
Par ailleurs, le rôle des éléments volatils est déterminant dans ce processus. La présence du fluor, du bore, du phosphore et d’eau dans les phases tardives du magma abaisse la température de fusion, augmente la mobilité des éléments et favorise la croissance de cristaux qui caractérisent les pegmatites. Ces éléments ne coévoluent pas seulement avec le lithium, ils permettent également de contrôler sa concentration. Ainsi, ils jouent un rôle indirect mais essentiel dans la dépendance géochimique entre les éléments(1).
La symbiose géothermique
La symbiose géothermique peut être représentée par le projet Vulcan Energy Resources. Ce dernier modèle illustre ce qu’on pourrait appeler une symbiose à flux croisés : un seul flux géologique (la saumure chaude) est décomposé en plusieurs flux industriels (chaleur, électricité, lithium) qui s’alimentent mutuellement. (2)
L’eau chaude est pompée à plusieurs kilomètres sous terre. Sa chaleur sert à produire de l’électricité et du chauffage, puis le lithium est extrait. En effet, la chaleur concentre le chlorure de lithium, l’électricité alimente l'électrolyse et la saumure appauvrie est réinjectée pour maintenir le réservoir, ce qui limite l’impact environnemental. (3)
C’est un modèle d’écologie industrielle souterraine, où le gisement lui-même joue le rôle d’infrastructure énergétique.
Symbioses industrielles :
Les coproduits directs de la transformation
Les procédés industriels de traitement du lithium génèrent des sous-produits récupérables : chlorure de potassium (KCl), sulfate de sodium (Na2SO4), chlorure de sodium (NaCl), sulfate de potassium (K2SO4), et acide borique (H3BO3).(4)
Les matériaux de batteries purifiés comprennent l’hydroxyde de lithium (LiOH), le carbonate de lithium (Li2CO4), le chlorure de lithium (LiCl), mais aussi le sulfate de nickel (NiSO4), le sulfate de cobalt (CoSO4) et le sulfate de manganèses (MnSO4).(4)
Les “compagnons de chaînes techniques”
Le lithium ne fonctionne jamais seul. En effet, il est le porteur d’ions, mais dépend d’autres éléments, ayant chacun un rôle précis. Certains permettent de stocker l'énergie dans les batteries lithium-ion. Elles sont composées d’une cathode formée d’un oxyde mixte de lithium, principalement LiCoO2 mais aussi LiMn2O4, LiNiO2, LiFePO4. L’anode de la pile est composée par le carbone graphite. Le lithium forme un alliage avec le graphite en s'intercalant dans les feuillets du graphite composé de carbone. Enfin, l’électrolyte est constitué de fluorophosphate de lithium (LiPF6).(6)
On retrouve le lithium dans d’autres chaînes techniques. Dans l’aéronautique, le lithium co-évalue l'aluminium. L’ajout de 1% de lithium dans l’aluminium permet de diminuer sa masse volumique de 3% et d’augmenter son module élastique de 6%.(5) Un airbus contient 13,4 tonnes d’alliages Al-Li, soit 5% de la masse de l’appareil. Dans la métallurgie, il interagit également avec l’aluminium via la cryolithe. L’ajout de carbonate ou de chlorure de lithium dans le bain de cryolithe forme du fluorure de lithium qui abaisse la température de fusion et limite les émissions de difluor.(5)
Ce que nous apprend les interdépendances
La co-criticité
Cartographier les symbioses du lithium, c’est cartographier ses points de rupture. Le lithium ne peut exister comme technologie sans ses compagnons. Or chacun d’entre eux est lui-même critique.
Entre 85 et 95% des matériaux utilisés dans la composition des batteries proviennent de Chine. Le véritable problème réside dans la concentration de l’industrie de traitement des minerais essentiels aux technologies vertes. Les longs délais de l’entrée en production de nouvelles mines, souvent entre 10 et 20 ans, s’écoulent entre l’exploration et l’exploitation commerciale, limitant les réponses face à la demande en explosion ou aux fortes perturbations des chaînes d’approvisionnement mondiale. (7)
Ainsi, les symbioses sont considérées comme rigides. En effet, on ne remplace pas facilement un compagnon de chaîne technique par un autre. Cela prend des années pour changer de chimie de batterie, passer du NMC (nickel, manganèse et cobalt) à LFP (lithium, fer et phosphore), et configurer toute la chaîne de valeur.
Cela révèle que la transition énergétique ne réduit pas les dépendances mais elle les déplace, du pétrole vers les métaux, en les rendant plus nombreuses et plus interdépendantes.
Une tentative de robustesse
Une réponse possible à cette fragilité est la désymbiose partielle, c'est-à-dire changer de compagnons de chaîne technique. En effet, alors qu’une batterie NMC utilise des matériaux onéreux et géopolitiquement sensibles, la technologie LFP utilise du fer et du phosphore, deux éléments abondants et peu coûteux. Néanmoins, la Chine maîtrise aujourd'hui l’ensemble de la chaîne de production, depuis l'extraction des matières premières jusqu’à l'assemblage final des cellules, ce qui lui confère un avantage concurrentiel face aux autres producteurs mondiaux.(8)
Les dimensions invisibles des symbioses
L’eau est la symbiose invisible par excellence puisqu’elle ne figure pas dans la liste de “compagnons de chaîne technique”, mais elle conditionne toute la transformation du lithium. Cette dernière n'apparaît dans aucune formule chimique de batterie et pourtant elle est consommée massivement à chaque étape. Dans le Salar de Atacama au Chili, les activités minières ont consommé 65% des ressources en eau de la région , avec un impact important sur les agriculteurs locaux, ou certaines communautés qui doivent déjà faire venir l’eau d’ailleurs.(9) D’autres impacts, comme l’exposition du salar à des produits chimiques sont à l'étude. En effet, ces derniers pourraient contaminer des cours d’eau utilisés par les humains et le bétail.
D’autre part, la symbiose Li-Co implique le travail humain dans des conditions extrêmes. En République Démocratique du Congo (RDC), on estime qu'environ 40 000 enfants doivent travailler dans des mines pour récupérer le cobalt, âgés de 3 à 17 ans, dans des conditions périlleuses et déplorables, descendant dans des puits profonds sans protection.(10) L’expansion de mines industrielles a ainsi entraîné l’expulsion forcée de populations entières et d’autres graves atteintes aux droits humains, notamment des agressions sexuelles, des incendies volontaires et des violences.(11) Les conséquences de la symbiose Li-Co, pourtant indispensable pour la production de batterie, restent totalement invisibles tant qu’on n’en fait pas la cartographie.
En RDC, l'expansion de mines industrielles de cobalt et de cuivre a entraîné l'expulsion forcée de populations entières et d'autres graves atteintes aux droits humains, notamment des agressions sexuelles, des incendies volontaires et des violences.
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
Le lithium n’existe jamais seul. Géologiquement, il co-évalue avec le césium, le tantale, le rubidium et l'étain dans les pegmatites LCT, rendu possible par des éléments volatils (F, B, P, eau).
Lors de sa transformation, ses partenaires naturels disparaissent et de nouveaux apparaissent : cobalt, nickel, manganèse, fer, phosphore dans les cathodes ; graphite dans l’anode et le fluor et phosphore dans l’électrolyte.
Ces symbioses techniques révèlent une fragilité systémique puisque 85 à 95% des matériaux de batteries sont raffinés en Chine. La transition énergétique ne réduit pas les dépendances, elle les déplace.
Cartographier ces symbioses rend enfin visible ce que l’objet technique dissimule : l’eau sacrifiée dans l’Atacama ou encore les enfants travaillant dans les mines. Derrière la légèreté d’une batterie se cache la lourdeur d’un système mondial d’extractions et de violences.
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique
Le lithium est un élément qui n’a pas qu’une seule facette ; il possède de multiples visages. Ses hétéronymes ont évolué au cours du temps en fonction de ses usages et des récits qui l’entourent. Historiquement, le lithium apparaît d’abord comme un simple minéral en 1790. C’est en 1817 qu’il est isolé et nommé lithium. Il s’incarne ensuite dans un rôle de soignant pour ses propriétés médicinales. Il a servi pour le traitement de la goutte, de la manie ou encore des troubles bipolaires et dépressifs. Son identité change dès 1940 lorqu’il entre dans le milieu industriel sous forme de graisse de lithium pour les moteurs d’avions, encore valable de nos jours. Durant la Guerre foide, il devient un acteur stratégique indispensable à la création d’armes nucléaires. Enfin, avec l’avènement des batteries rechargeables, le lithium change de statut. En 1980 et 1985, différentes percées permettent d’améliorer ces batteries et d’en faire celles qu’on connaît. Aujourd’hui, il n’est plus seulement un métal, mais le personnage central qui alimente les récits de transitions écologiques.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Résumé global
6. Synthèse
Résumé global : travail collectif à partir des synthèses
Le lithium est un élément métallique alcalin léger, le plus petit des métaux. Bien qu’omniprésent, il est faiblement concentré dans la croute terrestre (60 ppm en moyenne). On le trouve principalement dans les pegmatites, les saumures (salars) et, de manière émergente, dans les argiles volcano-sédimentaires. Stratégique pour la transition énergétique, il est au cœur des batteries lithium-ion qui représentent désormais environ 86 % de ses usages (contre 37 % en 2015). Les ressources mondiales sont importantes mais inégalement réparties, avec une forte concentration géographique en Amérique du Sud, en Australie et en Chine. Son extraction repose sur deux filières principales : les saumures et les roches dures, impliquant des impacts environnementaux significatifs, notamment une forte consommation en eau, provoquant d’important stress hydrique, et des émissions de CO2.
Concernant la fin de vie, le recyclage est un défi critique : actuellement, seuls 5 à 7 % du lithium est réellement recyclés. Bien que des rendements expérimentaux atteignent 99,9 %, l’efficacité globale reste faible : il faut recycler environ 28 000 tonnes de batteries électroniques pour obtenir une tonne de lithium.
L’avenir du lithium dépendra d’un arbitrage de la société : une croissance exponentielle dû à une électrification massive, ou une transition sobre privilégiant la mutualisation. Au-delà des progrès du recyclage, la pérennité de la ressource repose avant tout sur la transformation de nos modes de vie.
Enfin, le lithium révèle des interdépendances complexes : sa production est liée à d’autres métaux (cobalt, tantale, césium) et soulève des enjeux éthiques importants, comme le travail des enfants dans les mines de cobalt en RDC, indissociable de la filière des batteries.
