Comment l'extraction du lithium fonctionne : de la saumure à la batterie

Le métal le plus léger avec le fardeau le plus lourd

Chaque smartphone, ordinateur portable et véhicule électrique sur Terre dépend des batteries lithium-ion – et la demande est en forte hausse. La demande mondiale de batteries lithium-ion a augmenté de 29 % rien qu'en 2025, atteignant 1,59 térawattheure, selon Benchmark Minerals. L'Agence internationale de l'énergie prévoit que la demande de lithium sera multipliée par dix d'ici 2050 dans son scénario de neutralité carbone. Pourtant, extraire ce métal mou, blanc argenté, de la Terre n'est ni simple ni bon marché.

Méthode 1 : Pompage de la saumure des salars

La majeure partie du lithium mondial provient de réservoirs souterrains de saumure situés sous de vastes salars, concentrés dans le soi-disant Triangle du lithium – la région frontalière du Chili, de l'Argentine et de la Bolivie. Ensemble, ces trois pays détiennent environ 56 % des réserves mondiales connues, selon l'US Geological Survey.

Le processus est simple mais lent. Les travailleurs forent dans les bassins de saumure souterrains, pompent l'eau riche en minéraux à la surface et la canalisent dans une série de bassins d'évaporation peu profonds. Pendant 12 à 18 mois, le soleil fait l'essentiel du travail, concentrant progressivement les sels de lithium à mesure que l'eau s'évapore. Un traitement chimique transforme ensuite le résidu en carbonate de lithium ou en hydroxyde de lithium de qualité batterie.

L'extraction de la saumure est la méthode la moins chère, en grande partie parce que l'énergie solaire assure l'évaporation. Le compromis est le temps, l'utilisation énorme des terres et la forte consommation d'eau dans certaines des régions les plus sèches de la planète.

Méthode 2 : Extraction de roche dure

L'Australie est le premier producteur mondial de lithium, non pas à partir de saumures, mais à partir de spodumène, un minéral contenant du lithium que l'on trouve dans les gisements de pegmatite de roche dure. En 2023, quatre pays – l'Australie, le Chili, l'Argentine et la Chine – ont fourni 94 % du lithium mondial, l'Australie étant le premier producteur.

L'extraction de roche dure ressemble aux opérations à ciel ouvert classiques. Des machines lourdes enlèvent les morts-terrains, extraient le minerai et le transportent par camion vers une usine de traitement. Là, la roche est concassée, chauffée à environ 1 100 °C dans un four rotatif, puis mélangée à de l'acide sulfurique pour extraire le lithium. Un raffinage supplémentaire permet d'obtenir du carbonate ou de l'hydroxyde de lithium.

Cette voie est plus rapide que l'évaporation – des semaines plutôt que des mois – mais environ deux fois plus coûteuse, selon le Climate Portal du MIT. Elle consomme également beaucoup d'énergie et génère des déchets acides qui doivent être gérés avec soin.

Méthode 3 : Extraction directe du lithium

Une approche plus récente appelée Extraction directe du lithium (EDL) promet de combiner le meilleur des deux mondes. Au lieu d'attendre le soleil, l'EDL utilise des résines, des membranes ou des solvants spécialisés pour extraire le lithium directement de la saumure – ou même des eaux usées des champs pétrolifères et des fluides géothermiques – en quelques heures.

La technique peut récupérer plus de 90 % du lithium disponible tout en utilisant une fraction de l'eau et des terres nécessaires aux bassins d'évaporation. Plusieurs usines pilotes sont déjà en activité : l'installation de Watercycle Technologies, basée au Royaume-Uni, à Runcorn, a commencé à produire un équivalent de carbonate de lithium fin 2025, et sa production devrait augmenter tout au long de 2026.

L'EDL devrait être le segment du marché de l'extraction du lithium qui connaîtra la croissance la plus rapide, avec un taux de croissance annuel composé de près de 20 % jusqu'en 2035, selon IDTechEx.

Pourquoi la concentration de l'offre est importante

La géopolitique du lithium reflète celle du pétrole il y a une génération. Cinq producteurs en amont – SQM, Albemarle, Tianqi, Pilbara Minerals et Rio Tinto – contrôlent près de 70 % de la production mondiale. Parallèlement, environ 65 % de la capacité mondiale de traitement du lithium se trouve en Chine, ce qui confère à Pékin une influence démesurée sur la chaîne d'approvisionnement des batteries.

Cette concentration a incité l'Union européenne, les États-Unis et le Canada à classer le lithium comme un minéral critique et à investir dans des projets d'extraction nationaux. Pour répondre à la demande prévue, il faudra investir entre 500 et 600 milliards de dollars dans de nouvelles mines d'ici 2040, selon le Global Critical Minerals Outlook de l'AIE.

Des sources inattendues à l'horizon

Les chercheurs cherchent également dans des endroits surprenants. Une équipe de l'université de Virginie-Occidentale a récemment découvert d'importantes concentrations de lithium cachées à l'intérieur de la pyrite – le minéral connu sous le nom d'or des fous – dans d'anciennes roches schisteuses des Appalaches. La pyrite étant un sous-produit courant du forage pétrolier et gazier, cette découverte soulève la possibilité de récupérer le lithium à partir de déchets industriels existants plutôt que d'ouvrir de nouvelles mines.

Entre les percées de l'EDL, les sources non conventionnelles comme la pyrite et les investissements massifs dans de nouvelles capacités, la façon dont le lithium arrive dans votre batterie évolue rapidement. Le défi consiste à savoir si l'offre peut suivre le rythme d'un monde qui se précipite pour tout électrifier.