Selon une nouvelle étude, la pénurie croissante d’eau pourrait entraver l’expansion de l’exploitation minière du lithium aux États-Unis, renforçant ainsi leur dépendance à l’égard des importations étrangères au cours des prochaines décennies.
Lithium est utilisé dans les batteries de véhicules électriques et de stockage d’énergie en raison de sa densité énergétique élevée et de son faible poids par rapport à d’autres minéraux, mais son extraction nécessite une énorme quantité d’eau. Actuellement, les États-Unis n’ont que une mine de lithium active, au NevadaEt comme la demande pour ce métal devrait exploser au cours des prochaines années, le gouvernement et les entreprises privées prévoient d’ouvrir au moins 115 nouvelles mines à travers le pays, selon l’étude.
Cependant, la plupart des mines proposées qui sont à des stades avancés de développement chevauchent des zones de stress hydrique, en particulier dans l’ouest des États-Unis. Dans la nouvelle étude publiée le 28 mai dans la revue Communications Terre et Environnementles scientifiques ont découvert que si des mines de lithium commençaient à fonctionner dans ces régions, elles seraient en concurrence pour l’eau non seulement avec les ménages, l’agriculture et l’industrie, mais aussi entre elles et avec d’autres mines de minéraux proposées.
« La disponibilité future de l’eau dans le contexte du changement climatique pourrait limiter la capacité des nouvelles mines de lithium à disposer de suffisamment d’eau pour fonctionner », auteur principal de l’étude Jennifer Dunnprofesseur de génie chimique et biologique et directeur du Center for Engineering Sustainability and Resilience à la Northwestern University dans l’Illinois, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Le Les États-Unis importent plus de 50 % de leur lithiumprincipalement du Chili et d’Argentine. Les décideurs politiques et les entreprises veulent réduire cette dépendance, mais même avec la mine existante du Nevada et les 22 mines proposées qui sont les plus proches d’être mises en service, les États-Unis n’auront pas assez de lithium pour répondre à la demande intérieure, a déclaré Dunn.
« Chaque mine produit une quantité différente de lithium – en fonction du type de gisement, de la qualité du lithium et du produit final – nous ne sommes donc pas en mesure de déterminer exactement combien de mines seraient nécessaires », a-t-elle déclaré. « Notre analyse estime que si les 22 mines proposées (à un stade avancé) et la seule mine en exploitation poursuivaient leurs activités jusqu’en 2050, 0,14 (à) 0,25 million de tonnes métriques (0,15 à 0,28 million de tonnes) de lithium dans les produits pourraient être produites par an. »
Cette fourchette est inférieure aux 0,83 à 1,9 million de tonnes (0,75 à 1,7 million de tonnes métriques) de lithium par an que d’autres chercheurs avaient précédemment estimé les États-Unis devraient couvrir leur propre demande.
Cependant, la demande en eau pour produire davantage de lithium serait astronomique. C’est parce que le lithium est généralement extrait des saumures et roches appelées pegmatitesqui nécessitent respectivement une évaporation à grande échelle et un traitement agressif avec de l’eau douce.
Pour savoir si les États-Unis disposeraient de suffisamment d’eau pour alimenter des mines de lithium supplémentaires dans le cadre de l’intensification changement climatiqueles chercheurs ont calculé la consommation future d’eau des 23 mines de lithium les plus susceptibles d’être actives en 2050, à l’aide des données des sociétés minières. Ensuite, ils ont superposé cette consommation d’eau projetée à celle d’autres secteurs, tels que l’agriculture et l’industrie manufacturière, selon quatre scénarios socio-économiques et climatiques modélisés entre 2040 et 2060.
Les chercheurs ont constaté que l’approvisionnement en eau disponible sera, dans la plupart des cas, insuffisant pour soutenir de nouvelles mines de lithium. L’exemple le plus frappant est celui de Salton Sea, dans le sud de la Californie, qui contient environ 4,5 millions de tonnes (4,1 millions de tonnes métriques) de lithium. La mer de Salton est alimentée par le fleuve Colorado et présente le moins d’eau disponible pour soutenir l’exploitation minière du lithium et d’autres demandes en eau, en raison de la diminution du débit de la rivière.
Les gisements de lithium aux États-Unis sont regroupés au Nevada, en Arizona et en Californie. Ce sont aussi certains des États les plus arides et les plus soumis à un stress hydrique. Bien que l’étude ait révélé une augmentation des précipitations dans un scénario climatique à émissions élevées et « comme d’habitude », ces régions n’auront probablement pas assez d’eau pour soutenir d’autres activités, sans parler d’une extraction supplémentaire de lithium, a déclaré Dunn.
L’étude comporte quatre exceptions, notamment des sites riches en lithium en Caroline du Nord et en Arkansas, qui pourraient disposer de suffisamment d’eau pour alimenter de futures mines. Cependant, l’extraction du lithium suscite d’autres préoccupations.
« De nombreux gisements de lithium aux États-Unis se trouvent à proximité de réserves autochtones et tribales reconnues par le gouvernement fédéral, et les mines pourraient violer les droits des autochtones », a déclaré Dunn. « L’exploitation minière du lithium pourrait également perturber les écosystèmes et la biodiversité sensibles. Et, comme beaucoup d’autres mines minéralesla pollution, l’érosion des sols et la contamination de l’eau sont des sujets de préoccupation.
Ensemble, les résultats mettent en évidence une impasse dans la quête de l’approvisionnement en lithium : le lithium est essentiel pour soutenir une transition énergétique verte et freiner le changement climatique, mais la diminution de la disponibilité en eau due au réchauffement climatique rend plus difficile l’extraction du lithium.
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L’étude n’a pas exploré les améliorations potentielles de l’efficacité de l’utilisation de l’eau qui pourraient réduire la pression sur certaines ressources en eau et accroître la disponibilité pour des activités telles que l’extraction du lithium. Les chercheurs n’ont pas non plus inclus dans leur analyse les échanges d’eau appelés transferts interbassins (IBT), en raison du manque d’études sur ces transferts dans le contexte du changement climatique.
« Les IBT pourraient aider à approvisionner en eau les régions arides ou en situation de stress hydrique », a déclaré Dunn.
Selon l’étude, il existe néanmoins probablement une limite supérieure à la quantité d’eau pouvant être allouée à l’extraction du lithium dans un monde en réchauffement. Cela signifie que les États-Unis continueront probablement à s’appuyer en partie sur les chaînes d’approvisionnement étrangères pour le lithium et d’autres minéraux critiques.
