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La startup Geolith prête à industrialiser son procédé pour capturer le lithium des eaux souterraines d'Europe

Aline Nippert
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La startup Geolith prête à industrialiser son procédé pour capturer le lithium des eaux souterraines d'Europe

Installé sur le site de géothermie et raccordé directement sur le circuit de réinjection, le pilote GEOLITH fonctionne dans les conditions réelles d'exploitation (à température de 70°C et sous 36 bars de pression).

© GEOLITH

La startup française Geolith a déclaré, le 18 août, avoir levé 1,5 millions d'euros pour industrialiser son procédé d'extraction de lithium à partir de sources fluides (géothermie profonde, puit pétrolier, salars). Le déploiement de ce type de technologies pourrait permettre de construire une filière industrielle du lithium en Europe, riche d'eaux géothermiques chargées en lithium.

Du lithium « made in Europe » ? La jeune pousse Geolith a annoncé, mercredi 18 août, avoir levé 1,5 million d’euros pour le développement industriel et commercial de Li-Capt®. Un procédé qui permet d’extraire un lithium pour l’heure très peu valorisé : celui qui se trouve naturellement dans certains fluides, en particulier les eaux géothermiques profondes. Le déploiement de ce type de technologies pourrait ainsi permettre de construire une filière industrielle du lithium sur le Vieux Continent. Car oui, des ressources importantes de ce matériau très stratégique se cachent dans les sous-sols européens, et en particulier du côté du fossé rhénan (Alsace) !

« J'ai créé Geolith en 2016, quand j'ai découvert que le lithium non valorisé des eaux géothermiques en Alsace pouvait apporter trois à quatre fois plus de valeur que l'électricité générée par ces centrales géothermiques », raconte Jean-Philippe Gibaud, le fondateur de la jeune société. Leur démonstrateur pilote (mobile) se situe ainsi en Alsace, en plein cœur des installations de géothermie profonde.

Le fournisseur de procédés industriels de purification liquide Eurodia est également convaincu de la manne que ces gisements souterrains pourraient représenter, misant 1,2 millions d’euros dans la technologie de Geolith. Il sera notamment chargé de l’industrialisation du composant central dans le procédé Li-Capt, développé en partenariat avec Mine Paris Tech, à savoir « le filtre à lithium ».

Jusqu'à 95 % de rendement

Le principe du procédé de Geolith repose en effet sur la « capture » des ions lithium présents dans les saumures grâce à des « microfiltres sur lesquels sont greffés des nanoparticules que nous avons mis au point », explique Jean-Philippe Gibaud. « Comme ces nanoparticules font pile la taille d’un ion lithium, elles fonctionnent un peu comme des "cages à lithium", poursuit-il. L’eau chargée en Lithium passe à travers notre filtre, et il va y avoir un échange entre des ions hydrogènes H+ et des ions Lithium Li+. »

Et ça marche ! Si l’on en croit son fondateur, le rendement de leur technologie atteint 95 % et le temps de contact tourne autour de 15 minutes. « Ce sont des résultats extraordinaires ! s’enthousiasme le chef d’entreprise. Dans des salars [de grandes étendues d'eaux salées riches en Lithium, ndlr] en Bolivie par exemple, il faut savoir que la phase d’évaporation peut durer de 12 à 24 mois », contextualise-t-il. « Il y a une grosse amélioration par rapport à la moyenne des technologies d’extraction qui serait plutôt autour de 50 à 60 % de rendement », renchérit Mathieu Bailly, président d’Eurodia.

Des résultats qui ont été démontrés à l’échelle du pilote industriel. « C’est l’un des éléments qui nous a convaincu, pointe Mathieu Bailly. Contrairement à la plupart des gens qui travaillent sur le Lihtium, Geolith n’est plus du tout à l’échelle du laboratoire ! » 

Un futur marché européen

Bien qu'aujourd'hui la moitié du lithium exploitée à l’échelle mondiale soit extraite de minerais de roches issus de carrières en Australie, Chine, Amérique du nord, Canada, d’après les données publiées par GEOLITH, l’autre moitié est d'issue d’une source fluide : les grandes étendues naturelles de sel d’Amérique du Sud, appelées salars. « Avec la mine Greenbushes en Autralie, le salar de Atacama au Chili remplit quasiment les besoins mondiaux, commente M. Gibaud. Mais il existe d’autres salars, comme celui en Bolivie, dont l’exploitation est plus compliquée avec les technologies traditionnelles (à cause d'un climat moins aride, de complexes chimiques qui rendent la séparation entre les sels plus difficile, etc.). Notre procédé peut aussi se faire une place sur ce marché. »

La valorisation du lithium présent dans certaines eaux de forage (géothermie profonde et puits de pétrole) représente, quant à elle, un marché émergent. « Si nous avons développé ce procédé, capable de produire du lithium à partir de sources fluides qui ne sont pas exploitables économiquement aujourd’hui, c’est qu’il existe de nombreuses sources à travers le monde… nous avons des contacts en France, Angleterre, Allemagne pour citer les plus proches… », liste Jean-Philippe Gibaud.

Faible concentration et forte pression

L'extraction du matériau d'intérêt s'avère toutefois plus délicate pour deux raisons principales : les équipements doivent supporter des contraintes de température et de pression et les concentrations en lithium sont plus faibles. « On est autour de 30 à 300 mg/litre de lithium pour les eaux de forage, alors que les valeurs sont de 2 000 mg/litre pour les eaux de Atacama, détaille le spécialiste. La pression à 3 000 mètre de profondeur tourne autour de 20 bars, ce qui représente environ 10 fois la pression d'un pneu de voiture », illustre-t-il.

Grâce à l'investissement d'Eurodia, Geolith compte produire une tonne de ses « filtres à lithium » d'ici la fin de l'année, puis atteindre les 100 tonnes en 2025. « Notre ambition est de conquérir 10 % du marché mondial du lithium à horizon 2030 », pose le fondateur de Geolith. Pour y parvenir, l'Europe et ses eaux de forage représentent le premier marché visé. Puis viennent les salars. « Nous sommes également en discussion avec une grande société minière chilienne », détaille M. Gibaud. Enfin, le fondateur de la startup souhaite adapter son procédé pour valoriser le lithium dans le domaine du recyclage des batteries. « Une ressource à portée de main !»

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