fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et d'autres institutions a mis au point un procédé à basse température permettant d'extraire des sels de lithium de qualité batterie à partir du spodumène, le minéral lithifère le plus courant, tout en récupérant des sous-produits tels que l'alumine et la silice. Les chercheurs estiment que le coût de ce procédé en circuit fermé ne représente que la moitié de celui de l'extraction traditionnelle du lithium à partir de roches dures, et qu'il peut concurrencer l'extraction du lithium à partir de saumures. L'article correspondant a été publié dans la revue Science, et l'équipe de recherche a déjà entamé la commercialisation de cette technologie via la société dérivée du MIT, Rock Zero.
La demande mondiale de lithium connaît une croissance rapide en raison de la généralisation des batteries lithium-ion. Bien que les États-Unis, l'Europe et l'Australie disposent d'abondantes ressources en lithium, la Chine domine le raffinage mondial de ce métal. L'extraction du lithium à partir de roches dures est confrontée à des problèmes de forte consommation d'énergie et de production importante de déchets : les roches doivent être chauffées à plus de 1000 degrés Celsius et soumises à une lixiviation chimique, le reste étant jeté, ce qui entraîne des coûts bien supérieurs à ceux de l'extraction à partir de saumures, cette dernière présentant également des inconvénients environnementaux notables.
L'équipe dirigée par Yet-Ming Chiang, professeur de science et génie des matériaux au MIT, a utilisé un mélange de fluorure d'ammonium et d'eau pour dissoudre d'abord la silice du spodumène à température ambiante, inversant ainsi le processus traditionnel qui consiste à dissoudre en priorité les éléments réactifs tout en laissant la silice en résidu. Ensuite, les chercheurs ont successivement séparé de la solution des sels de lithium tels que le fluorure de lithium, l'hydroxyde de lithium et le carbonate de lithium, puis ont obtenu les composants d'aluminium par une technique de séparation à haute température et la silice par précipitation. Les solvants et réactifs peuvent être recyclés et réutilisés, ne générant pratiquement aucun déchet.
Les chercheurs ont traité avec succès 17 sources différentes de spodumène provenant du monde entier, validant ainsi la large applicabilité du procédé. L'équipe a évalué la viabilité commerciale de ce système, y compris les coûts des réactifs, les coûts énergétiques et les investissements en équipement, et estime qu'il pourrait avoir un impact significatif. Chiang a déclaré que cette méthode est l'une des voies les moins énergivores et les moins coûteuses pour extraire le lithium des roches dures, et qu'elle pourrait accélérer la transition énergétique grâce aux batteries lithium-ion.
Cette recherche a été réalisée conjointement par Camden Hunt, ancien responsable du programme du Centre d'électrification et de décarbonation industrielles du MIT, Benjamin Mowbray, chercheur postdoctoral, Kalyn Fuelling, doctorante, Jacqueline Prawira, étudiante, Khashayar Jafari, ancien chercheur principal chez Sublime Systems, et Yet-Ming Chiang. La société dérivée Rock Zero, actuellement basée à The Engine, est en train d'étendre l'échelle du système.
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