Des filtres à lithium, capables d’extraire le précieux métal de saumures très peu concentrées, de l’ordre de 0,1 à 0,2 %. L’innovation de Geolith, la startup dont les 25 salariés se partagent entre le siège social à Orsay (Essonne) et Schiltigheim (Bas-Rhin) pour la préproduction, intéresse fortement les producteurs de lithium. Car aujourd'hui, ce précieux métal est surtout produit dans des mines à ciel ouvert, avec des procédés particulièrement polluants et réalisés à l'autre bout de la planète, en particulier au Chili. Avec son innovation, Geolith veut rendre exploitable le lithium naturellement présent dans de nombreuses eaux, comme celles géothermales d'Alsace. Et permettre aux producteurs de lithium de verdir leur activité.
La mise au point de son procédé de filtrage a nécessité quatre ans de recherche et développement, menées entre 2016 et 2020 en partenariat avec Mines ParisTech. «Nous avons développé un tamis ionique, qui capture le lithium de manière sélective par échange d’ions», détaille Jean-Philippe Gibaud, le président et fondateur de Geolith. La poudre minérale utilisée pour cette technologie est fabriquée par l’usine chimique Tronox à Thann (Haut-Rhin). La poudre est mélangée à des fibres pour former des filtres. «Nous nous sommes inspirés des équipements de l’industrie textile, précise Fadil Aimetti, directeur des opérations. Nous avons travaillé avec les équipes de Mulhouse, Lyon et Tourcoing de l’Institut français de l’habillement et du textile (IFTH). Nous avons monté une ligne pilote à Tourcoing afin d'affiner le choix des machines textiles les plus performantes pour une étape clé de la fabrication de notre matériau.»
Impacts environnementaux réduits
Les filtres sont insérés dans des colonnes hydrauliques, hautes de 1,50 mètre et de 40 centimètres de diamètre. Un design qui n’est pas sans rappeler les activités de forage et d’extraction minière, des secteurs dans lesquels a travaillé Jean-Philippe Gibaud avant de créer Geolith en 2016. « Nous avons inventé le matériau et assemblé des process et outils existants dans l’industrie, ce qui nous a permis de gagner du temps », reprend Fadil Aimetti.
En juillet 2023, la start-up a équipé et intégré un nouvel atelier de 1 700 mètres carrés à Schiltigheim (Bas-Rhin), pour produire des premiers filtres à partir de 2024. Cette unité de préproduction préfigure la future usine qui sera construite à Haguenau, pour une mise en service fin 2026 ou début 2027. Le projet est lauréat du dispositif « Première usine » de France 2030. «Cet atelier nous permet de finaliser l’étude de conception de l’usine, d’affiner les données concernant les flux, les transferts, les volumes et les rendements», pointe Fadil Aimetti.
Du lithium pour deux millions de véhicules électriques
L’objectif de l’équipe est d’atteindre la production de 3 000 filtres en 2025. Pour passer à une production annuelle de 36 000 unités lorsque l’usine verra le jour. Avec autant de filtres, il serait possible de produire 100 k tonnes de carbonate de lithium, soit la quantité nécessaire à la fabrication de deux millions de véhicules électriques.
Les dirigeants appuient leurs projections sur un marché mondial du lithium en forte croissance, porté par le développement des véhicules électriques. Et veulent faire la différence par une technologie dont les impacts environnementaux pourraient être moindres par rapport aux procédés traditionnels. La technologie permet de capturer le lithium retenu dans les eaux en quelques heures, sans produire de déchets, avec de faibles émissions de CO2 et une faible consommation énergétique, soulignent les dirigeants de Geolith. Quant aux composants d’origine minérale ou synthétique et aux fibres utilisées dans le filtre, «tous sont recyclables ou valorisables», fait valoir Fadil Aimetti.
