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L'Usine Matières premières

En France, on n’a pas que des idées, on a aussi du lithium

Myrtille Delamarche

Publié le

Made in France Contrairement à de nombreux métaux, le lithium n’a jamais fait l’objet d’explorations sérieuses en France. Pourtant, le potentiel français est loin d’être négligeable, comme le démontre une étude récente du BRGM.

En France, on n’a pas que des idées, on a aussi du lithium
Dyke de granite à métaux rares (dont du lithium) de Tréguennec Prat-ar-Hastel (Finistère). La couleur très claire est liée à la pauvreté en fer de ce granite.
© Eric Gloaguen, BRGM

Le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) s’est penché sur le lithium présent dans le sous-sol en France. Sur une large diagonale qui relie le Massif armoricain au Massif central, le service géologique national a répertorié 41 ressources et occurrences de lithium. Ses experts recommandent une évaluation normée des ressources de Beauvoir (potentiel de l’ordre de 320 000 tonnes d’oxyde de lithium) dans l’Allier, de Tréguennec - Prat-ar-Hastel (66 000 tonnes) dans le Finistère, de Richemont (20 000 tonnes) en Haute-Vienne, de Montebras (30 000 tonnes) et du Brunet (8700 tonnes) dans la Creuse.

"Le Massif central apparaît clairement comme le domaine le plus prospectif, notamment ses parties ouest, nord, centre et est. Les massifs varisques isolés de la Montagne Noire, des Maures-Tanneron et des Vosges et les massifs cristallins externes des Alpes, le sud du Massif armoricain et dans une moindre mesure le bloc du Léon apparaissent également très favorables", précisent les auteurs du rapport.

La mutation des usages

Si la France s’était aussi peu penchée sur le potentiel de son sous-sol en lithium, c’est parce qu’historiquement celui-ci ne servait que dans la céramique et la verrerie. Les volumes produits étaient satisfaisants. Tandis que la demande du secteur batteries est en train de prendre le pas (en volume) sur tous les autres usages, la France ne produit toujours que pour les utilisateurs historiques. La production d’Imerys Ceramics France sur le site d'Echassières (estimée à 15 000 tonnes par an à 1,8% d’oxyde de lithium), est utilisée exclusivement en verrerie, notamment par Saint-Gobain pour opacifier le verre.

Des freins économiques et techniques à l’exploitation du lithium français

Contrairement aux gisements du triangle sud-américain (Argentine-Chili-Bolivie), principalement constitués de salars (lacs salés), le lithium français se retrouve dans des roches dures, dont le traitement doit encore évoluer pour en réduire le coût. Une des difficultés majeures pour produire du lithium en France (et ailleurs en Europe) est la diversité de ces roches.

En effet, de nombreux minéraux porteurs ont été identifiés (spodumène, pétalite, zinnwaldite) nécessitant des procédés d’extraction divers. "Le coût de ces procédés représente un élément clé dans la potentielle mise en production d’un gisement", précise Eric Gloaguen, géologue au BRGM. Et ce, dès la transformation du minerai en concentré, étape à laquelle pourront aussi être récupérés les éventuels co-produits valorisables comme le tantale et le niobium.

Le fait que le lithium français soit contenu dans des roches dures ne doit pas pour autant décourager. C’est également le cas en Australie. Le pays est pourtant devenu le premier producteur mondial de lithium, devant le Chili. L’américain Albermarle a d’ailleurs délaissé un salar chilien pour réorienter son investissement (1,15 milliard de dollars) vers du spodumène australien, dont il considère qu’il est plus aisé de le transformer en hydroxyde de lithium, une qualité métallurgique recherchée pour les applications dans les batteries quand les producteurs sur les salars sud-américains s’arrêtent généralement au carbonate de lithium.

Des projets européens avancés

L’autre frein identifié est le retard pris par la France, quand certains de ses voisins européens ont annoncé des démarrages d’exploitation entre 2019 et 2025. "En 2018, les ressources européennes sont estimées à environ 52 millions de tonnes (Mt) d’oxyde de lithium (soit environ 24 Mt de lithium métallique) et les réserves à environ 660 000 t d’oxyde de lithium (333 000 t de lithium métallique). En termes de distribution des gisements, l’Espagne, le Finlande, la France, l’Ukraine et le Portugal sont les plus représentés et également les plus actifs au niveau de la prospection lithinifère", affirme le BRGM.

Loin de se contenter de relevés géologiques, les experts BRGM ont aussi évalué la compétitivité potentielle de ces gisements. "L’évaluation des projets européens indique que leur prix de production est en adéquation avec une diminution significative du prix de vente du carbonate de lithium dans les années à venir (6 900 US$/t en 2020), ce qui suggère que les projets miniers puissent être rentables à moyen terme."

En 2018, 15 compagnies principalement internationales actives en Europe ont été identifiées, témoignant d’une dynamique positive autour de ce métal. "Parmi celles-ci, les compagnies australiennes sont très largement représentées alors que les compagnies européennes sont relativement peu présentes", précise le BRGM.

Une demande en hausse

Malgré l’avance prise par d’autres pays européens, la France pourrait tout de même trouver un intérêt à exploiter ses réserves d’un minéral crucial de la transition énergétique. D’une part elle sécuriserait les approvisionnements de son industrie. On voit notamment les constructeurs automobiles et leurs sous-traitants s’intéresser de plus en plus à l’amont de leurs approvisionnements en métaux critiques. C’est le cas dans le cobalt.

D’autre part, avec plus de 13% des gisements potentiels, la France pourrait participer activement à un effort européen de production du lithium destiné à alimenter ses futures megafactories, ces usines de batteries automobiles en projet au sein de l’Alliance européenne des batteries. Loin de se contenter de l’extraction, elle pourrait mettre à profit ses compétences historiques en métallurgie pour capturer une partie de la valeur ajoutée de cette chaîne de production, de la mine à l’auto.

Il faudrait pour cela transformer le minerai concentré produit sur mine en carbonate de lithium par voie acide ou basique, puis par sulfatage (à l’acide sulfurique) ou par carbonatation (un traitement aux carbonates de sodium et de calcium). Pour en tirer la plus grande valeur ajoutée, il faudrait même transformer ce carbonate en hydroxyde de lithium.

Déconcentrer la production de lithium

À l’horizon 2025, la demande mondiale en lithium pourrait atteindre entre 150 000 tonnes (selon Albemarle) et 180 000 tonnes (Roskill), soit une croissance moyenne de 18% par an. La part du secteur des batteries devrait être comprise entre 60% et 86% du total à cette échéance (contre 37% en 2015), soit un tonnage supérieur à 100 000 t de lithium.

En 2017, la production minière mondiale de lithium métal (entre 41 000 et 44 000 tonnes) était issue à 85% de trois pays, que sont l'Australie, le Chili et l’Argentine. Cinq multinationales contrôlent entre 80% et 90% de cette production mondiale, rappelle le BRGM. Les trois plus gros producteurs historiques sont la société chilienne SQM (Sociedad Química y Minera de Chile) et les entreprises américaines FMC et Albemarle.

Le service géologique relève un fait moins connu : "les secteurs d’activité traditionnels de ces groupes sont la chimie, l’agroalimentaire (avec les engrais azotés) ou encore la pharmacie. L’exploitation du lithium n’a jamais été leur cœur de métier et n’a toujours représenté qu’une part minoritaire de leurs chiffres d’affaires (une dizaine de pourcents)". Ces trois entreprises contrôlent pourtant un peu plus de la moitié de la production mondiale. Elles sont confrontées à la concurrence - plus récente mais qui a pris une envergure considérable -  des chinois Tianqi Lithium et Jiangxi Ganfeng Lithium.

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