L'Europe dépend fortement des importations de lithium : le consortium LiSA entend changer la donne

LiSA (Lithium Refining via Salt-Assisted Crystallization) permettra de raffiner du lithium issu de sources européennes, notamment des saumures géothermiques et des batteries recyclées, pour obtenir de l’hydroxyde de lithium et du carbonate de lithium de qualité batterie, grâce à un procédé plus économe en énergie. Au cœur du projet se trouve la technologie de cristallisation de Nobian, qui combine l’électrochimie et la cristallisation à base de sel pour convertir le chlorure de lithium en matériaux de haute qualité destinés aux batteries. Dans ce nouveau procédé breveté, la solution de chlorure de lithium est mélangée à de la soude caustique et subit deux étapes de cristallisation, au cours desquelles l’hydroxyde de lithium et le chlorure de sodium sont séparés. Le chlorure de sodium est ensuite réutilisé dans les électrolyseurs chlore-alcali existants de Nobian pour produire de la soude caustique, qui est réintroduite dans le processus de cristallisation. 
 
Par rapport aux méthodes conventionnelles de raffinage du lithium, ce procédé devrait permettre de réduire la consommation d’énergie d’environ 50 % et les émissions de CO₂ d’environ 50 %. Il devrait également s’avérer plus rentable, consommer moins d’eau et générer moins de flux de déchets que la production conventionnelle de lithium. Dans le cadre de ce projet, une installation de recherche à échelle pilote sera mise en place afin de tester différentes sources de matière première à base de lithium, d’optimiser les conditions du procédé et d’évaluer comment gérer efficacement les impuretés présentes dans les flux de lithium recyclé.

Jeter les bases du lithium vierge et circulaire en Europe

Le lithium est essentiel à la mobilité électrique, au stockage d’énergie et, plus largement, à la transition énergétique. Pourtant, l’Europe reste fortement dépendante des importations pour produire des batteries au lithium, ce qui rend la chaîne de valeur des produits chimiques destinés aux batteries vulnérable aux risques géopolitiques, à la volatilité des prix et aux impacts environnementaux. De plus, les matériaux précieux issus des batteries usagées ne sont pas encore suffisamment valorisés. 

Le projet LiSA répond à ce défi en testant le lithium recyclé issu de batteries en fin de vie directement dans le processus de raffinage, en intégrant du lithium provenant de sources européennes fournies par Back to Battery et en reliant le raffinage et le recyclage au sein d’une même chaîne de valeur circulaire. LiSA contribue ainsi à jeter les bases d’un écosystème circulaire du lithium aux Pays-Bas et en Europe, favorisant une plus grande indépendance stratégique et une industrie des batteries plus durable. 

Coert van Lare, directeur du programme d’innovation «Énergies renouvelables et économie circulaire» chez Nobian, déclare : «LiSA tire parti des compétences de Nobian en électrochimie et en cristallisation pour contribuer à relever l’un des principaux défis de l’Europe en matière de matières premières. En collaboration avec des partenaires solides, nous développons une voie plus économe en énergie vers un lithium durable de qualité batterie, capable de réduire les émissions de CO₂, de soutenir les ambitions de l’UE en matière de matières premières critiques et de renforcer la chaîne de valeur circulaire des batteries en Europe. » 

Markus Mingenbach, vice-président senior de la division Chlor-Alkali & Chloromethanes chez Nobian, ajoute : « LiSA transpose directement notre approche “Grow Greener Together” sur l’un des marchés de croissance les plus stratégiques d’Europe. Elle met à profit la chimie des sels, l’expertise en chlore-alcali et les capacités industrielles de Nobian au service des matériaux durables pour batteries. Cela crée une voie évolutive vers la chaîne de valeur des produits chimiques pour batteries, un domaine de croissance stratégique qui s’appuie directement sur nos activités existantes. Cela positionne également Nobian pour soutenir une chaîne de valeur des batteries à plus faible empreinte carbone, plus compétitive et stratégiquement indépendante en Europe. » 

Steven Lans, PDG de Back to Battery, commente : « Nous avons trouvé une véritable alchimie avec Nobian, au sens propre du terme. Nos deux procédés reposent sur une chimie similaire, ce qui nous confère une forte synergie. Nous récupérons les matières premières critiques issues des batteries en fin de vie et les réintégrons dans de nouvelles batteries, sans aucune perte de performance, tout en bouclant le cycle des réactifs. Cette collaboration démontre comment une chimie innovante peut renforcer et développer les pôles chimiques existants aux Pays-Bas pour la prochaine génération d’industrie durable. » 

Construire la chaîne de valeur européenne des produits chimiques pour batteries

Le projet LiSA s’inscrit dans le cadre du programme plus large de Nobian consacré aux produits chimiques pour batteries, au sein duquel l’entreprise explore comment ses compétences clés en électrochimie, cristallisation, chimie des sels et technologie des procédés industriels peuvent soutenir le développement de matériaux de batteries durables en Europe. Parallèlement à des initiatives liées au lithium telles que LiSA, Nobian participe également à des partenariats, notamment SLDBatt et STARBATCH, qui se concentrent sur les technologies de batteries à base de sodium. Ensemble, ces activités reflètent l’ambition de Nobian de contribuer à la mise en place d’une chaîne de valeur des batteries plus circulaire, à faible empreinte carbone et stratégiquement résiliente, en collaborant avec des partenaires pour accélérer la mise à disposition de produits chimiques durables de qualité batterie en Europe. 

Le consortium : l’innovation grâce à la collaboration entre l’industrie et le monde universitaire

Le consortium LiSA rassemble des partenaires issus de l’industrie, de la technologie et de la recherche afin de développer à grande échelle le raffinage circulaire du lithium en Europe. Nobian apporte ses compétences en électrochimie, en cristallisation et en mise à l’échelle industrielle, en utilisant sa technologie pour convertir le chlorure de lithium provenant de diverses sources en produits à base de lithium de qualité batterie. Back to Battery fournit des saumures recyclées contenant du lithium, issues de batteries en fin de vie, afin de tester le procédé avec des matières premières recyclées. Demcon Suster a été mandaté pour concevoir et construire l’installation de recherche à l’échelle du laboratoire. L’université de Twente apportera son soutien aux études de modélisation, d’optimisation et de mise à l’échelle, tandis que l’ISPT coordonnera le projet et mettra les résultats à la disposition d’autres acteurs du secteur. Ensemble, les partenaires testeront le lithium issu de sources géothermiques et de batteries recyclées, produiront de l’hydroxyde de lithium de qualité batterie et optimiseront le procédé en vue de sa mise à l’échelle, ouvrant ainsi la voie à une future production à grande échelle de composants chimiques pour batteries aux Pays-Bas et en Europe.