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Voiture électrique : lithium et terres rares Rédigé par Philippe Schwoerer le 15 Déc 2014 à 00:00 0 commentaires

Dépasser un contexte…

Impossible en un seul article de faire le tour de l’impact sur l’environnement et le monde des véhicules électriques. L’un des principaux arguments exploités par les détracteurs de l’électromobilité se résume en 4 mots : lithium et terres rares. Comme s’il s’agissait d’engluer les voitures branchées dans un contexte qui ne serait pas favorablement évolutif.

…comme on sait le faire pour les carburants

Bien sûr, les carburants et engins thermiques bénéficient aussi d’importants progrès. Ainsi les travaux de PSA et Renault pour répondre à la demande gouvernementale de « disposer dans dix ans de véhicules consommant 2 litres d’essence aux 100 km ». Lancé par Jean-Marc Ayrault le 15 septembre 2012, cet ambitieux appel aux constructeurs automobiles français participait à la clôture d’une conférence environnementale. Autre piste : les biocarburants, et en particulier ceux de troisième génération. Beaucoup de Soleil sur des algues mis sous tube de verre, et voilà de quoi obtenir un produit bien plus vertueux que celui issu du pétrole. Reste au moins la question du CO2 libéré dans l’air à la combustion dans le moteur. Des solutions, existent, il y aurait beaucoup à en dire, à l’actif comme on passif. Mais revenons à notre sujet.

Le problème du lithium dépasse la voiture électrique

La mobilité durable de demain s’annonce plurielle. Il apparaît très nettement aujourd’hui que c’est la voiture électrique qui offre le potentiel industrialisable de développement le plus important pour un impact le plus léger possible sur l’environnement. Bien sûr, en plus de l’origine de l’électricité qui mérite à elle seule un article dédié, il y a la fameuse question du lithium et des terres rares. Mais attention : ces éléments ne sont pas exploités uniquement pour les véhicules branchés. Concernant plus particulièrement le lithium, je cite un commentaire en réaction à notre article « Electrique contre thermique : quelle voiture émet le plus ? » : « selon une étude publiée en septembre 2013 par Fox Davies (The Lithium Market), 28% du lithium exploité dans le monde sont utilisés pour la fabrication des céramiques et du verre, 23% pour les batteries des appareils portables (ordinateurs, appareils photos, téléphones,…), 9% pour les graisses lubrifiantes, 6% pour les batteries de véhicules électriques et hybrides rechargeables, 4% pour l’air conditionné, 4% dans la métallurgie, 3% dans le domaine médical… ».

Les portables : ordinateurs et téléphones !

Le grand public aime oublier la place prépondérante du lithium au sein des nouvelles technologies de communication, mais s’émeut très facilement de celui contenu dans les batteries des voitures électriques. Toutefois, si le marché de ces dernières devait se développer de façon très rapide, on pourrait craindre que la condition de ce métal alcalin ternisse à jamais l’image des véhicules survoltés. C’est en tout cas ainsi que le traduit le très contestable documentaire « La voiture électrique, pas si écolo ! » réalisé par Martin Mischi et plusieurs fois diffusé sur France 5 ces dernières semaines.

Eau précieuse

Au Chili, le détournement de l’eau pour récupérer le lithium assèche progressivement au moins une des vallées du désert hyperaride d’Atacama. Le précieux liquide, vital à l’agriculture locale, fait de plus en plus défaut. Mais il est utilisé sans limite, selon la voix-off posée sur les images, à raison de « 2 tonnes d’eau pour fabriquer une seule batterie ». C’est un des problèmes à prendre impérativement en compte sur le sujet. Pour autant, le documentaire dresse un simple état des lieux sans offrir la moindre perspective pour un développement plus vertueux du marché branché. L’avenir se montre cependant bien plus encourageant qu’on voudrait parfois nous le faire croire.

De la batterie de traction…

Des chercheurs demandent ainsi un peu de patience pour parvenir à industrialiser plus proprement l’exploitation du lithium contenu dans l’eau de mer. Et surtout : la voiture électrique n’est pas mariée avec cet élément. Avant lui, on utilisait pour elle des batteries au plomb, ou NiCd. Les premières pèsent trop lourd, et les secondes posent un problème de pollution si la potasse qu’elles contiennent est abandonnée dans la nature. Il y a aussi les accumulateurs au sodium. Performants, ils ne sont cependant adaptés qu’à un usage quotidien du fait de la chaleur à entretenir en permanence et nécessaire à leur fonctionnement.

…aux supercondensateurs

Pour demain, on parle de supercondensateurs. En plus de pouvoir se recharger en quelques minutes, voire même en quelques dizaines de secondes, ces composants pourraient s’affranchir totalement des matériaux pointés du doigt. Les scientifiques annoncent l’arrivée de cette technologie dans une poignée d’années pour l’électromobilité individuelle. La prudence voudrait qu’on traduise l’optimisme des chercheurs par une bonne dizaine d’années. Mais on y vient sûrement.

Aluminium et charbon actif

Des véhicules de transport en commun exploitent déjà quotidiennement des supercondensateurs. Ainsi l’Ar Vag Tredan, un bateau-navette qui sillonne la rade de Lorient (56), depuis le quai des Indes, jusqu’à l’arrêt « Pen Mané » de Locmiquélic. Les très fines plaques d’aluminium qui constituent le composant sont recouvertes de charbon actif microporeux. Les 128 condensateurs embarqués n’ont besoin que de quelques minutes pour se recharger, juste le temps de laisser descendre les passagers et d’embarquer les nouveaux. Autre gros avantage de cette solution : le nombre de cycles de charge/décharge qu’elle peut supporter. Sauf accident de parcours, ce sont 20 à 30 ans de service assuré pour la navette lorientaise. Derrière ces éléments novateurs dont la technologie profitera aux prochains Bluetram : le groupe Bolloré. Son expertise dans le domaine n’est plus à démontrer.

Option sans terres rares

Reste le problème des fameuses terres rares que l’on trouve dans nombre de moteurs des voitures électrifiées (incluant les modèles hybrides), comme dans les générateurs montés sur bien des éoliennes. Néodyme, dysprosium, samarium sont celles les plus utilisées pour fabriquer les aimants compacts qui équipent les appareils synchrones brushless (sans balais). Mais on peut très bien s’en passer ! Il suffit d’attribuer le rôle des aimants à une bobine d’excitation. Des modèles actuellement en circulation disposent de cette architecture électronique. Ainsi les Zoé et Model S, respectivement produites par Renault et Tesla.

Au-delà des clichés

Quoi qu’il en soit, il est toujours dangereux de limiter une technologie à ce qu’elle est à un instant T. En parler suppose de s’intéresser un minimum aux travaux qui l’aideront à effacer ses effets secondaires pervers, lorsqu’il y en a. La voiture électrique devrait pouvoir tirer son épingle du jeu à ce sujet. C’est histoire de volonté et d’encouragements.

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