Le lithium

L’une des idées pour améliorer la rentabilité des puits en géothermie profonde est d’extraire des coproduits existants dans les eaux géothermales pompées, notamment le lithium qui est abondant dans les gîtes géothermiques profonds de la vallée rhénane.

Plusieurs sociétés françaises travaillent sur le concept : Eramet, ES, Adionics, Géolith et Lithium de France.

Fondée en 2016, Géolith cherche à développer un procédé industriel permettant de mener à bien cet objectif. Ils ont développé des « filtres » à lithium capable d’extraire le métal présent en faible quantité dans l’eau (quelques milligrammes par litre) avec un taux de capture supérieur à 95 %. Le métal sera ensuite raffiné avant de pouvoir être valorisé.

Ce procédé réversible ne rejette aucun déchet et ne génère pas de perte d’eau. Il a déjà fait ses preuves en laboratoire sous des conditions de température et de pression typiques d’une installation géothermale.

Des prototypes ont été installés sur un site opérationnel au Royaume-Uni afin de valider l’étape préindustrielle.

Géolith estime pouvoir produire jusqu’à 100 tonnes de lithium à l’horizon 2025, une première étape vers l’indépendance européenne de la ressource. Concrètement, sur une centrale en Alsace, la concentration en lithium de l’eau géothermale est de l’ordre de 150 ppm. Ainsi, équiper une installation fonctionnant à 300 m3/h, pendant 8 000 h/an, avec un taux de capture de 80 %, permettrait d’extraire près de 300 tonnes de lithium par an, soit 1 500 tonnes de carbonate de lithium équivalent (LCE). Un test d’extraction du lithium a été effectué sur la centrale de Rittershoffen en 2021 par ERAMET/ES.

A titre de comparaison, il faut environ 15 kg de carbonate de lithium pour équiper une voiture électrique (batterie 24 kWh, 160 km d’autonomie). Une installation équipée dans cette centrale pourrait donc suffire à extraire le lithium nécessaire à la production de 100 000 voitures électriques chaque année.

Plus globalement, on estime qu’une dizaine de centrales géothermiques équipées suffiraient à répondre à la demande française annuelle de lithium de 2017.