• La saumure riche en lithium provenant du sous-sol de la vallée du Rhin supérieur est remontée à la surface par le biais d’un puits appelé puis producteur.
• Ensuite, le lithium est extrait de la saumure à l’aide de la technologie d’extraction directe par adsorption (A-DLE). Cette technologie est utilisée commercialement depuis les années 1990 et a été adapté aux saumures présentes dans le sous-sol de la vallée du Rhin.
• Plus précisément, la saumure chaude contenant du lithium est canalisée à travers un type de filtre appelé sorbant. Les ions de lithium restent suspendus dans ce sorbant, tandis que la saumure restante s’écoule. La saumure est ensuite renvoyée dans le réservoir naturel – un cycle fermé.
• La chaleur de la saumure est utilisée pour alimenter le processus d’extraction ainsi que pour produire de la chaleur et de l’électricité.

• L’A-DLE est une méthode d’extraction du lithium à partir de la saumure.
• Cette technologie est déjà utilisée pour 10 % de la production mondiale de lithium, et la tendance est à la hausse.
• Les avantages de l’A-DLE sont des coûts d’exploitation réduits, un impact environnemental moindre, une haute capacité d’extraction du lithium géothermal tout en garantissant une pureté élevée du produit extrait.

Plus d’informations sur l’A-DLE

Extraction de lithium à partir de roches dures : L’extraction de  lithium à partir de roches dures est un processus très énergivore. Les minéraux sont généralement extraits avec une concentration d’environ 1 % de Li2O, ce qui signifie que 99 % du matériau extrait est considéré comme des déchets. Le minerai est concentré à environ 5-6 % de Li2O avant d’être transporté sur de longues distances vers des raffineries, généralement situées en Chine. Cela implique que 94-95 % du matériau expédié est souvent du déchet. La raffinerie utilise un procédé de torréfaction, qui consomme de grandes quantités de combustibles fossiles pour produire de l’hydroxyde de lithium.

Extraction de lithium à travers des bassins d’évaporation :

L’extraction du lithium à partir de saumures nécessite l’évaporation de grandes quantités d’eau dans certaines des régions les plus arides du monde. Elle a également une empreinte carbone significative en raison de l’utilisation importante de réactifs chimiques.

En savoir plus sur les méthodes traditionnelles.

• VULSORB® est le sorbant exclusif développé par Vulcan et utilisé pour capturer le lithium avant que la saumure ne soit renvoyée dans le sous-sol.
• Ce sorbant à base d’aluminate offre une meilleure performance et une consommation d’eau réduite lors de l’extraction du lithium, comparé aux sorbants commercialement disponibles.
• VULSORB® peut être utilisé en Europe ainsi que dans d’autres saumures à travers le monde.
• VULSORB® a été testé avec succès sur plusieurs saumures, en Europe et dans le monde, et est disponible sous licence.

En savoir plus

• Le lithium extrait est d’abord purifié au sein de l’usine d’extraction de lithium. Il est ensuite transporté sous forme de solution aqueuse de chlorure de lithium vers une usine d’électrolyse, où il est transformé en hydroxyde de lithium monohydraté (LHM), le produit final.
• Le LHM est fourni à l’industrie automobile via des fabricants de cathodes et de cellules de batteries, et il est utilisé pour la fabrication de véhicules électriques ou pour le stockage d’énergie renouvelable (solaire et éolien). À la fin du cycle de vie des batteries, le lithium peut être recyclé.

• Non. L’extraction du lithium est un processus physique, ce qui signifie que peu de réactifs sont nécessaires.
• Comme tout le processus se déroule dans un circuit fermé, aucune autre substance présente dans la saumure ne peut s’échapper.

• Le lithium, en lui-même, n’est pas nocif pour l’environnement. Il est naturellement présent dans plusieurs régions de France et d’Allemagne. Dans le processus utilisé par Vulcan, le lithium est toujours dans une solution aqueuse, dans un circuit fermé, et n’entre donc pas dans l’environnement.
• Un risque n’existe que si de la poussière de lithium se forme. La seule étape du processus où cela peut se produire est à l’usine chimique de Höchst (en Allemagne), où le produit final, le LHM, est fabriqué. Cependant, le LHM est rapidement transporté aux fabricants de batteries.

• Dans le domaine du stockage d’énergie et de la transition vers l’électromobilité, les batteries lithium-ion se sont indéniablement imposées comme une technologie fiable et efficace, apportant des avancées cruciales dans diverses applications. Leur haute densité énergétique, leur longue durée de vie et leur disponibilité généralisée en font un leader dans l’industrie des batteries et de l’automobile.
• Vulcan se prépare à devenir le leader européen de la production de lithium neutre en carbone, avec pour objectif d’établir une production locale et écologique de lithium en Europe et pour l’Europe, afin de soutenir l’industrie automobile dans sa transition vers les véhicules électriques.
• La production en série de véhicules électriques (BEV) utilisant des batteries sodium-ion comme alternative aux batteries lithium-ion a commencé. Vulcan estime que les batteries sodium-ion ont leur place sur le marché. Bien que les batteries lithium-ion aient actuellement certains avantages, tels qu’une plus grande efficacité énergétique et une technologie plus mature, les batteries sodium-ion pourraient présenter des avantages substantiels, notamment en termes de coûts et de disponibilité des ressources.
• L’adoption de la diversité technologique est essentielle pour encourager l’innovation et la durabilité, permettant aux deux technologies de coexister et de contribuer à la transition vers les véhicules électriques.

• Dès que la plateforme de forage est installée, le mat de forage est érigé afin de débuter la foration.
• Le premier tubage métallique appelé tube-guide, situé entre la surface et 150 mètre de profondeur environ , a pour rôle de protéger la nappe phréatique. Des tubes plus petits sont ensuite insérés les uns dans les autres, pour protéger eux aussi les eaux souterraines. Les puits sont ensuite forés verticalement jusqu’à une profondeur d’environ 1 000 mètres avant d’être déviés et dirigés en biais vers le réservoir géothermique.
• Pendant le processus de forage, divers experts sont mobilisés pour garantir que le forage se déroule en toute sécurité et pour surveiller les différentes étapes de forage. Une fois la cible finale atteinte, plusieurs tests sont effectués pour caractériser la ressource géothermale.

• Le site de forage est entièrement construit de manière à protéger la zone environnante, notamment les eaux souterraines, contre toute contamination.
• Le site est équipé d’un système de drainage, indépendant du réseau d’égouts public. Durant toutes les opérations, les eaux usées sont collectées, analysées à intervalles réguliers suivent un processus de recyclage ou de stockage.

• Les risques pour les eaux souterraines et les nappes phréatiques en particulier sont connus et maîtrisés.
• Bien que les couches contenant potentiellement de l’eau potable soient traversées lors du forage, les tubes métalliques du puits scelle toutes les couches. Il s’agit en détail de plusieurs tubes s’imbriquant les uns dans les autres et étant scellés avec du ciment pour assurer une protection supplémentaire. Les espaces cimentés sont également surveillés durant toute l’exploitation pour détecter d’éventuelles fuites à l’aide de dispositifs de mesure.
• Des instruments de mesure sont installés à l’extérieur du site de forage afin de détecter un potentiel changement dans la composition des eaux souterraines.

• En surveillant régulièrement divers paramètres lors du forage et lors de l’exploitation, les défauts peuvent être détectés à un stade précoce.
• De plus, un réseau de points de mesure dans les aquifères de surface permet de détecter toute infiltration de saumure dans les aquifères, permettant ainsi de mettre en place des mesures correctives appropriées.
• L’analyse chimique de la saumure avant la mise en service permet également d’effectuer une évaluation des risques, ce qui permet d’adapter le concept de surveillance en conséquence.

• La saumure de la vallée du Rhin supérieur contient des éléments radioactifs dissous en raison du nature géologique du socle profond. Cependant, les mesures effectuées dans les centrales géothermiques ont montré que la radioactivité est pratiquement négligeable.
• Les niveaux de radioactivité dans la saumure sont si faibles qu’une distance de protection de quelques centimètres des tuyaux transportant la saumure est suffisante pour éviter toute exposition sur le site de la centrale.
• Les installations en surface sont étiquetés et des marquages au sol indiquent les risques d’expositions. La radioactivité ne peut s’accumuler dans les échangeurs de chaleur qu’en cas de précipitations de minéraux. Par le biais d’années d’exploitation, réduire davantage la quantité de ces dépôts. Les résidus sont éliminés lors de l’inspection annuelle conformément à toutes les précautions de sécurité prescrites pour protéger les employés et sont éliminés selon un chemin d’élimination autorisé.

• Le forage ne crée pas de cavités susceptibles de s’effondrer et de provoquer des affaissements en surface.
• La saumure est extraite des fissures et des pores présents dans le grès. Le diamètre du forage diminue avec la profondeur pour finalement ne représenter qu’environ une vingtaine de centimètres au niveau de la cible géothermale.
• Contrairement à l’exploitation minière et à la production d’hydrocarbures, la production géothermique ne soustrait pas de ressources naturelles, car la saumure est renvoyée dans le même réservoir après que la chaleur ait été extraite.

• En Allemagne, la fracturation hydraulique est uniquement autorisée à des fins de recherche sous des conditions strictes et n’est pas utilisée par Vulcan. En France, cette technique est proscrite.
• Les réservoirs de saumure dans la vallée du Rhin supérieur se trouvent dans des couches rocheuses particulièrement perméables (calcaire et grès), rendant la fracturation hydraulique inutile car principalement utilisée pour exploiter des couches géologiques imperméables,.

• La sismicité est associée à toute utilisation du sous-sol (par exemple lors de  l’exploitation minière, de l’extraction d’eau potable, d’extraction d’hydrocarbures, de réinjections d’eau). L’objectif est de maintenir la sismicité en dessous du seuil de perception et d’éviter jusqu’au plus petits dommages.
• Pour atteindre cet objectif, toutes les activités durant le développement et l’exploitation du projet sont surveillées à l’aide de mesures de vibrations très sensibles. Les opérations sont ajustées en conséquence.
• Grâce à l’acquisition de sismiques 3D, le sous-sol peut être cartographié nettement plus précisément que les projets anciennement réalisés. La connaissance précise de la géologie du sous-sol permet de réduire le risque de sismicité induite.
• À noter : que les incidents de Staufen en Allemagne et Lochwiller en France, où des dommages sont apparues, ne sont pas dus à des projets de géothermie profonde mais à des projets de sondes géothermiques mal réalisés à des profondeurs de moins de 200 mètres.

• Pour rappel, l’objectif et l’intérêt de l’opérateur et de tous les contrôles mis en place est bien d’éviter tout dommage.
• Si, contre toute attente, des dommages devaient survenir, Vulcan prendra en charge de manière simple et rapide les frais de répartations.
• Nous avons élaboré un concept détaillé de responsabilité. Celui-ci prévoit un fonds mis à disposition par Vulcan pour régler les réclamations mineures via un médiateur indépendant. L’assurance pourra intervenir en cas d’incidents majeurs ou nombreux

• Lors d’une acquisition sismique 3D, des camions appelés camions vibrateurs circulent sur les routes et les chemins de la zone d’exploration.
• Ces camions abaissent une plaque au sol et la font vibrer. Ces vibrations sont enregistrées par des capteurs répartis dans eux aussi dans la zone d’exploration. Le ressenti a côté d’un tel camion est comparable aux vibrations d’un tramway ou d’une machine à laver en mode essorage.
• Les points de mesure à proximité des infrastructures sensibles (par exemple, ponts ou réseau de gaz et d’eau) sont soient exclus des mesures soient assujettis à des distances de sécurités.
• Pour rappel, il convient de différencier les acquisitions sismique 3D, qui consistent à cartographier le sous-sol en surface, de la sismicité qui elle concerne l’occurrence d’évènements sismique en profondeur.

• Le fonctionnement d’une centrale géothermique peut entraîner une sismicité induite, c’est pourquoi les autorités minières exigent une surveillance pour les projets géothermiques.
• Cela implique la mesure continue et l’analyse des vitesses de vibration du sol à divers points autour de la centrale. L’objectif de la surveillance est de maintenir les vibrations en dessous du seuil de perception.