Pourquoi le recyclage du lithium est aussi crucial que son extraction

Demande croissante de lithium et l’essor des VE

With the rise of EVs, the demand for lithium-ion batteries exploded, as did the need for lithium resources. This demand is expected to keep growing exponentially, with only the steepness of this curve in question, depending on the speed of EV adoption.

Source: Statista

De plus, une nouvelle source de demande de batteries et de lithium apparaît : les batteries à l’échelle des services publics pour stabiliser le réseau, car les sources d’énergie solaire et éolienne sont intrinsèquement plus intermittentes et ne contribuent pas directement à stabiliser la fréquence du réseau électrique.

Cela crée une demande massive de lithium, qui pourrait être difficile à satisfaire à long terme, même si l’industrie traverse souvent des cycles de surproduction suivis de pénuries.

Pour cette raison, le recyclage des batteries, en particulier celles provenant des VE, deviendra probablement une source importante de lithium à l’avenir. Des chercheurs de l’Université de Californie ont étudié l’effet du recyclage sur les gisements de lithium ainsi que sur ceux qui seront exploités et à quel moment.

Ils ont publié leurs résultats dans Nature Sustainability¹, sous le titre « Effets de la demande et du recyclage sur le quand et le où de l’extraction du lithium ».

D’où provient le lithium: saumure, roche et dépôts d’argile

Il existe trois principales sources de lithium exploitable. La plus facile à extraire est l’eau saumâtre provenant des profondeurs souterraines, qui constitue la majeure partie du « triangle du lithium » (Bolivie, Chili, Argentine).

Une autre option est la roche, généralement les minéraux de spodumène. C’est la principale ressource de lithium en Australie, ce qui a fait du pays un producteur clé de lithium à l’échelle mondiale.

La dernière sont les argiles sédimentaires, qui ne commencent à peine à être considérées comme des ressources potentielles, comme la caldeira McDermitt dans le Nevada, la 3^e plus grande découverte de gisement minéral ces dernières années. Elles pourraient toutefois devenir importantes pour des pays comme les États‑Unis cherchant à diversifier leur approvisionnement en lithium des importations étrangères.

Jusqu’à présent, le recyclage n’a pas été considéré comme une source économique de lithium et est principalement envisagé pour éviter la pollution.

Cependant, contrairement à l’exploitation minière, le recyclage pourrait être une source d’approvisionnement beaucoup plus flexible. En effet, l’ouverture d’une nouvelle mine de lithium est un processus très long, pouvant prendre de 10 à 15 ans avant de commencer la production.

Des prix du lithium fiables et relativement stables sont importants pour gérer correctement la transition énergétique.

“Les gouvernements doivent savoir d’où proviendra le lithium et si nous allons en manquer. Il ne s’agit pas seulement d’avoir assez de lithium, mais de la rapidité avec laquelle on peut l’extraire.

Tout problème d’approvisionnement ralentira l’adoption des véhicules électriques, réduira l’accès à la mobilité et prolongera l’utilisation des véhicules à moteur à combustion ainsi que leurs émissions de carbone associées.”

Ray B. Krone – Professeur d’ingénierie environnementale à UC Davis.

Le recyclage des batteries progresse très rapidement sur le plan technologique, notamment le plus grand producteur de batteries, CATL, qui envisage d’obtenir une grande partie de son futur lithium de sa division de recyclage de batteries.

Prévision de la demande de lithium jusqu’en 2050

Comment les chercheurs ont modélisé la demande de lithium et les scénarios de recyclage

Les chercheurs ont étudié plusieurs scénarios en tenant compte de l’adoption des VE et du type de batterie utilisé.

Les scénarios de forte demande comprenaient une demande constante de batteries lithium-ion (LIB) ainsi que l’adoption de batteries à état solide (qui accélérerait considérablement le passage aux véhicules électriques).

Dans la plupart de ces scénarios, la majeure partie de la demande provient des voitures électriques, mais les véhicules lourds et le remplacement des batteries lithium-ion des VE existants jouent également un rôle important.

Source: ResearchGate

Ils ont ensuite pris en compte les ressources connues de lithium, ainsi que le coût d’extraction de chaque gisement et les conditions commerciales du pays concerné.

Source: ResearchGate

Comment le recyclage pourrait réduire l’ouverture de nouvelles mines de lithium

Les chercheurs prévoient que, dans le scénario de forte demande, jusqu’à 85 nouveaux gisements de lithium devraient être exploités d’ici 2050.

Mais cela pourrait être considérablement réduit, à seulement 15 nouvelles mines, grâce à des politiques qui orientent le marché vers des batteries plus petites et un recyclage mondial étendu.

Ainsi, déterminer comment le recyclage des batteries se déroulera pourrait être la chose la plus importante que les investisseurs dans les producteurs de lithium puissent faire. Bien plus que de prévoir la quantité de production future provenant de mines encore à construire.

Le timing est crucial. Certaines nouvelles mines doivent s’ouvrir pour créer un flux de lithium qui peut être recyclé. Selon le scénario de demande, le recyclage aurait le plus grand impact vers 2035.

Les chercheurs ont finalement présenté le résultat de leur modèle avec une carte mondiale de 2050 des mines qui pourraient être évitées si le recyclage est réalisé efficacement, et qui seraient nécessaires en raison de la forte demande de batteries lithium-ion.

Source: ResearchGate

 Comment la politique et les infrastructures façonnent la demande de lithium

Les politiques publiques et les investissements dans les infrastructures de VE auront également un impact important. Actuellement, la tendance est aux packs de batteries très puissants dans les VE, afin d’atténuer « l’anxiété d’autonomie » chez les acheteurs potentiels, notamment les conducteurs qui ne sont pas forcément très enthousiastes à l’égard des VE.

Cela signifie que de meilleures infrastructures de recharge pourraient réduire drastiquement le besoin de gros packs de batteries, diminuant ainsi considérablement la demande correspondante de lithium.

Pourquoi le recyclage du lithium doit être priorisé

Dans l’investissement en matières premières, le facteur le plus important à déterminer est souvent l’équilibre entre l’offre et la demande. En général, cela signifie calculer précisément la quantité d’offre qui pourrait être disponible en fonction des prix du marché, et faire une estimation éclairée de la demande future.

Dans le cas du lithium, comme l’industrie est encore très jeune et évolue rapidement, le recyclage pourrait être un autre facteur important à prendre en compte.

Comme l’ont démontré les chercheurs de l’Université de Californie, différents scénarios entraînent une variation de 5 fois le nombre de nouvelles mines de lithium nécessaires. Ainsi, estimer correctement les conséquences du recyclage sur le marché du lithium devrait probablement être une priorité majeure pour la plupart des acteurs de l’industrie.

Investir dans le secteur du lithium

Rio Tinto

Rio Tinto (RIO ) est un géant de l’industrie minière (le deuxième plus grand au monde), avec une forte présence dans l’extraction du fer, ainsi que du cuivre, de l’aluminium, de l’or, de l’uranium, etc.

Rio Tinto se développe rapidement, notamment avec le méga projet de mine de fer de Simandou en Guinée et la mine de cuivre Oyu Tolgoi, le plus grand projet de l’histoire de la Mongolie.

On s’attend à ce que Rio Tinto fournisse 25 % des volumes de croissance de l’offre mondiale de cuivre au cours des cinq prochaines années.

Récemment, il a réalisé une entrée massive dans le secteur de l’extraction du lithium, avec l’acquisition du géant du lithium Arcadium Lithium , lui‑même résultat de la fusion en 2023 des grands producteurs de lithium Allkem & Livent, le plaçant au troisième rang mondial des producteurs de lithium.

Source: Arcadium

La fusion a créé une entreprise présente à toutes les étapes de production et de transformation du lithium. Arcadium disposait de plans d’expansion visant à plus que doubler sa capacité d’ici la fin 2028, plans qui seront désormais portés par Rio Tinto.

Extraction directe du lithium (DLE)

Concernant cette acquisition, ce qui a été décrit comme « le vrai atout de Rio Tinto » est la technologie d’extraction directe du lithium (DLE) d’Arcadium. Arcadium travaille sur le DLE depuis 1996, en combinaison avec des bassins d’évaporation, et a récemment réalisé des progrès significatifs pour le rendre commercialement viable en tant que méthode d’extraction autonome.

Notamment, Livent a acquis ILiAD Technologies en 2023.

“La plateforme technologique ILiAD combine un adsorbant sélectif au lithium supérieur avec un traitement continu en lit contre‑courant”

“Livent est le principal praticien mondial et le plus grand utilisateur des processus de production basés sur le DLE, et nous sommes ravis qu’ils aient reconnu les avantages que ILiAD apporte à l’avenir du DLE.”

Il semble que l’expertise à long terme d’Arcadium en DLE, et la « vaste gamme de saumures riches en lithium sous une grande variété de conditions » d’ILiAD, aient été une raison principale de la décision de Rio Tinto d’acquérir Arcadium, en plus de sa faible valorisation due à la nature cyclique des marchés du lithium.

À long terme, l’extraction électrochimique du lithium pourrait remplacer les méthodes basées sur les adsorbants, mais il est également probable que l’expérience du DLE à grande échelle sera tout de même rentable si cette méthode devient la principale d’extraction du lithium à l’avenir.

Feuille de lithium

Arcadium a également développé LIOVIX, une forme de feuille de lithium imprimable qui pourrait être utilisée pour améliorer les performances des batteries, réduire les coûts de fabrication et diminuer l’utilisation de lithium.

Source: Arcadium

Rôle de Rio Tinto dans les métaux verts et l’innovation des batteries

L’acquisition d’Arcadium a fermement placé Rio Tinto dans le camp des innovateurs de l’industrie minière lorsqu’elle est combinée à sa branche technologique qui améliore les méthodes d’extraction du cuivre grâce à sa société Nuton.

La nouvelle technologie de Nuton permet un taux de récupération du cuivre beaucoup plus élevé à partir du minerai extrait.

La production d’aluminium de Rio Tinto est à faible émission de carbone, grâce à l’hydroélectricité utilisée pour raffiner la bauxite en alumine puis en aluminium.

Rio Tinto a également investi dans d’autres projets de lithium, acquérant récemment le projet Ricon en Argentine et le controversé projet de lithium Jadar en Serbie (potentiellement le plus grand projet de lithium en Europe).

En raison de ses récentes acquisitions et de ses nouveaux projets, Rio Tinto devrait être de plus en plus perçu comme un mineur de fer à la base, avec un profil de plus en plus vert et une forte croissance dans tous les métaux requis par la transition énergétique, en particulier le cuivre, l’aluminium à faible émission de carbone et le lithium.

En conséquence, Rio Tinto est une entreprise qui devrait pouvoir bénéficier de la transition énergétique non seulement grâce aux prix potentiellement volatils du lithium, mais aussi grâce à des ventes plus stables d’aluminium et de cuivre.

Dernières actualités et développements de l’action Rio Tinto (RIO)

Référence de l’étude:

^{1. Busch, Y. Chen, P. Ogbonna & A. Kendall. Effets de la demande et du recyclage sur le quand et le où de l’extraction du lithium. Nature Sustainability. (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01561-5}