fr.wedoany.com Rapport : Le Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), relevant du Département de l'Énergie des États-Unis, développe une technologie permettant d'extraire des minéraux essentiels de l'eau de mer. Selon une étude, seulement 0,1 % de l'eau de mer contient suffisamment de magnésium, de lithium et d'autres ressources pour répondre aux besoins de l'humanité pendant les 50 000 prochaines années, voire plus.
L'océan est riche en lithium, magnésium, manganèse, cobalt et terres rares, des matériaux largement utilisés dans les produits électroniques et les technologies d'énergie propre. Cette recherche est soutenue par le Bureau de l'énergie hydraulique et de l'hydrodynamique du Département de l'Énergie des États-Unis, et l'équipe du PNNL s'efforce de développer des méthodes d'extraction directe. L'océanographe chimiste Jessica Cross souligne que, si l'extraction était totale, le magnésium et le lithium contenus dans seulement 0,1 % de l'eau de mer pourraient répondre aux besoins de l'humanité pendant des dizaines de milliers d'années.
La très faible concentration des minéraux dans l'eau de mer constitue le principal obstacle technique. Le chimiste Chinmayee Subban explique que le magnésium est relativement abondant, mais que des matériaux comme le lithium et le nickel sont présents en quantités bien moindres. Prenons l'exemple d'une piscine olympique standard : environ 2,3 millions de litres d'eau de mer contiennent environ 2 980 kg de magnésium, mais seulement 0,42 kg de lithium et environ 0,00095 kg de nickel. Le traitement de grandes quantités d'eau pour récupérer de faibles quantités d'éléments nécessite des technologies spéciales, mais la composition chimique de l'eau de mer étant relativement standardisée à l'échelle mondiale, cela facilite la diffusion de la technologie.
Pour relever ce défi, l'équipe du PNNL a développé un réacteur à écoulement parallèle qui maintient un contact continu entre l'eau de mer et l'hydroxyde de sodium. Au point de rencontre des liquides, de l'hydroxyde de magnésium de haute pureté peut se former et être collecté. Ce procédé élimine certaines étapes de transformation chimique, et le produit est un matériau largement utilisé dans l'industrie, que les États-Unis importent actuellement en grandes quantités. Le système est modulaire et peut fonctionner en parallèle avec les usines de dessalement existantes. Une analyse menée sur une usine à Carlsbad, en Californie, montre que si tous les matériaux étaient récupérés, l'installation combinée pourrait produire 524 000 kg d'hydroxyde de magnésium (environ 1,16 million de livres) par jour, soit plus de trois fois la consommation quotidienne actuelle des États-Unis.
Les chercheurs explorent également l'utilisation des sous-produits. Après l'élimination du magnésium, la saumure concentrée peut être traitée par électrodialyse à membrane bipolaire (BPMED) pour générer les acides et bases chimiques nécessaires aux étapes suivantes. Des tests en laboratoire montrent que l'acide dérivé de ce procédé est 37 % plus efficace que l'acide conventionnel pour lessiver le nickel de l'olivine. D'autres sous-produits peuvent être utilisés en aquaculture marine. Scott Edmundson, chercheur en botanique au laboratoire de recherche marine de Sequim du PNNL, indique que la concentration de certains minéraux critiques dans les algues peut atteindre un million de fois celle de l'eau environnante. Des études antérieures ont également montré que l'eau de mer légèrement acide produite par BPMED peut accélérer la croissance des algues. Les futurs systèmes pourraient combiner la récupération des minéraux avec la production de produits chimiques, de carburants, d'engrais et de biomasse. Cette technologie se heurte encore à des obstacles techniques et de coût, mais elle pourrait contribuer à établir un approvisionnement national plus durable en minéraux critiques.
