Une nouvelle étude révèle que la chimie des salins riches en lithium est nettement influencée par le bore , et non par le carbonate , marquant un profond changement par rapport aux eaux salées typiques. Cette découverte surprenante pourrait redéfinir les pratiques de minage de lithium et améliorer la gestion des eaux usées issues des procédés d’extraction.
La Chimie Cachée des Salins Riches en Lithium
Une recherche publiée dans Science Advances introduit un élément inattendu dans notre compréhension des sources mondiales de lithium. Le lithium, un élément clé pour alimenter la révolution des énergies renouvelables, est souvent extrait de pools souterrains d’eau salée connus sous le nom de salins . Ces pools sont situés sous de vastes plaines salées , ou salars, comme le Salar de Uyuni en Bolivie, où se trouve le plus grand dépôt de brine de lithium au monde. Alors que les eaux salées traditionnelles, comme l’eau de mer, sont régies par une chimie de carbonate, la nouvelle étude montre que les brines dans les régions riches en lithium suivent une chimie fondamentalement différente dominée par le bore.
« Nous avons découvert que le pH des brines dans ces régions est presque entièrement guidé par le bore, contrairement à l’eau de mer et à d’autres eaux salées courantes. C’est un paysage géochimique totalement différent, comme si nous étudiions une planète extraterrestre », a déclaré Avner Vengosh, professeur émérite de qualité environnementale à l’Université Duke, qui a dirigé la recherche.
Le Lithium du Salar de Uyuni : Une Touche Chimique
L’équipe a concentré ses recherches sur le Salar de Uyuni, un immense plateau salé en Bolivie, qui abrite le plus grand dépôt de brine de lithium au monde. Lors de l’ extraction du lithium , la brine est pompée du sous-sol dans une série de bassins peu profonds à la surface. Au fur et à mesure que le liquide s’évapore, la brine devient de plus en plus concentrée en lithium et en bore. À travers leur analyse, les chercheurs ont observé que les échantillons de brine des bassins d’évaporation étaient significativement plus acides par rapport aux échantillons de brine naturelle. Ce changement a été attribué aux fortes concentrations de bore dans la brine, qui ont influencé les variations du pH.
« L’intégration de l’analyse chimique avec la modélisation géochimique nous a aidés à quantifier les différentes structures moléculaires du bore qui contribuent à l’alcalinité de ces brines de lithium », a déclaré Paz Nativ, chercheur postdoctoral impliqué dans l’étude.
Une Découverte Qui Changera à Jamais le Minage
Cette découverte va bien au-delà du Salar de Uyuni. L’équipe de recherche a examiné plus de 300 échantillons de brine provenant de diverses plaines salées à travers le Triangle du Lithium , qui s’étend du Chili à l’Argentine en passant par la Bolivie, ainsi que le plateau tibétain. Leur modélisation a systématiquement montré que le bore joue un rôle majeur dans la détermination de l’alcalinité et du pH des brines, influençant les procédés d’extraction de lithium à l’échelle mondiale.
« En plus des nouvelles données que nous avons générées, nous avons compilé une base de données géochimique des brines de lithium du monde entier et avons constaté que le bore est souvent le composant prédominant dans l’alcalinité de la brine et contrôle le pH de la brine, renforçant ainsi les résultats du Salar de Uyuni en Bolivie », a expliqué Gordon Williams, doctorant dans le laboratoire de Vengosh.
Les résultats pourraient avoir un impact significatif sur les technologies d’extraction de lithium , permettant des méthodes d’extraction plus efficaces et une meilleure gestion des eaux usées produites durant le processus. En comprenant le rôle crucial du bore dans la chimie des brines, les opérations minières pourraient optimiser leurs méthodes , améliorant à la fois l’économie et la durabilité environnementale de l’extraction du lithium.