C’est une reconnaissance de taille. Fin novembre, la jeune pousse française Adionics, basée aux Ulis (Essonne), a annoncé une levée de fonds en série B de 25 millions d’euros. Parmi ses investisseurs, un nouveau venu a marqué les observateurs : SQM. Peu connu du grand public, ce groupe chilien (ses initiales signifient “Sociedad Química y Minera de Chile”) est l’un des deux plus grands producteurs de lithium dans le monde. Il extrait ce métal blanc au sein de gigantesques bassins d’évaporation dans le salar d’Atacama, une zone désertique au nord du Chili.
Alors que l’industrie du lithium fait feu de tout bois pour répondre à la demande de batteries électriques, cette méthode traditionnelle est contestée pour son utilisation intensives de saumures – les eaux souterraines chargées en sels et en lithium que l’on retrouve (entre autres) sous le salar d’Atacama –, au point d’être concurrencée par des procédés d’extraction directe du lithium (ou DLE ) comme celui que développe Adionics.
Un procédé très économe en eau
La logique est simple. Au lieu de compter sur les énergies du soleil et du vent pour faire s’évaporer les saumures – une opération qui prend 18 mois – le DLE compte sur des installations industrielles pour favoriser des réactions chimiques, qui captent rapidement le métal au sein des saumures et permet de réinjecter une partie de ces dernières dans la nappe. Une promesse attrayante, sur laquelle une flopée d’acteurs planchent dans le monde et que l’on retrouve jusqu’en Alsace, notamment chez Eramet et Electricité de Strasbourg. Dans ce panorama, Adionics, qui est né en 2012 pour mettre au point une solution de dessalement de l’eau avant de se réorienter vers le créneau du DLE en 2017, vante l’efficacité et la sobriété en eau de sa technologie, dite d’extraction liquide-liquide. Concrètement, les saumures sont pompées à la surface et mises en contact avec un liquide breveté, baptisé Flionex, qui attrape en continu les chlorures de lithium présentes dans ces eaux ultra-salées.
«Notre procédé a plusieurs avantages : d’abord il est très sélectif, c’est-à-dire qu’il peut extraire exclusivement le lithium même dans une saumure qui contient plusieurs sels, comme du potassium, du sodium et du magnésium. Ensuite nous utilisons très peu d’eau : parfois 10 à 15 fois moins que d’autres procédés de DLE car il suffit de réchauffer notre liquide Flionex à 80°C pour qu’il relâche le chlorure de lithium qu’il a capté et puisse repartir au contact des saumures, en boucle», décrit Gabriel Toffani, qui a pris le poste de PDG d'Adionics en 2022 après plus de 30 ans de carrière dans les grands projets industriels chez Suez. Cette sobriété en eau est une différence de taille avec la plupart des autres procédés de DLE, qui utilisent de l’eau fraîche pour récupérer le lithium capté dans les saumures. Le Flionex est par contre peu efficace pour les saumures contenant peu de lithium ou que l’on remonte sous pression, telles que celles que l’on trouve en Alsace.
Un pilote semi-industriel déjà chez SQM
De quoi attirer l'œil d’un champion mondial. SQM rappelle que les saumures, composées à 30% de sel, sont impropres à l’utilisation humaine et que leur extraction ne déstabilise pas le régime des eaux dans la région. Mais face aux contestations des populations locales et à la volonté du gouvernement chilien de favoriser des technologies plus économes en eau, qu'avait rappelé le ministre de l'Economie chilien, Nicolas Grau, dans les colonnes de L'Usine Nouvelle, l’entreprise prévoit d’optimiser l’usage de sa ressource. D’où sa prise de contact avec Adionics, qui a installé l’un de ses trois pilotes industriels directement chez SQM, dans le désert d’Atacama au Chili (un autre est en Allemagne tandis que le dernier, plus gros, devrait probablement être installé en Argentine). «SQM a décidé de rentrer dans le capital après des essais réussis en conditions réelles qui ont lieu depuis quelques mois», se félicite le PDG d’Adionics, Gabriel Toffani. Atout supplémentaire : «nous captons 98% du lithium, alors que l’évaporation engendre des pertes de 40 à 60%, avance le chef d’entreprise. Donc le DLE permet d’aller plus loin avec les réserves existantes».
«Notre partenariat avec Adionics est une étape stratégique dans le développement de notre projet "Salar Futuro"», explique Carlos Diaz, vice-président exécutif du Lithium chez SQM, dans le communiqué de presse relatif à l’investissement. Une référence au plan de développement durable de l’entreprise, qui se veut le producteur de lithium le plus durable au monde, et prévoit de diminuer sa consommation d’eau fraîche de 40% et l’extraction de saumure de 50% d’ici 2030, tout en dopant sa production.
L'enjeu du potassium
Reste à passer à l’échelle industrielle. Aujourd’hui, seule une usine dans le monde – celle de Livent en Argentine – fonctionne de manière industrielle et peut produire 20 000 tonnes de carbonate de lithium par an (de quoi équiper de l’ordre de 400 000 voitures électriques de taille moyenne). Loin des 210 000 tonnes de carbonate de lithium que SQM peut produire au Chili. Autre problème, l’entreprise chilienne, qui a réalisé 1,8 milliard de dollars de bénéfice sur les neuf premiers mois de 2023, ne produit pas que du lithium. Ses bassins d’évaporation servent aussi à séparer (par cristallisations successives) les différents produits présents dans les saumures, dont notamment de l’iode et différentes formes de potassium à destination du marché des engrais. Des éléments dont SQM est l’un des plus grands producteurs mondiaux : en 2022, l’entreprise a produit près d’un million de tonnes de chlorure et de sulfate de potassium ! Elle doit donc trouver un moyen de récupérer aussi ces coproduits, et imagine des solutions hybrides gardant une part d’évaporation, parfois couplée à du DLE pensé pour récupérer le potassium par cristallisation. Une usine de désalinisation d’eau de mer est prévue pour 2025 pour alimenter ses procédés et compenser son utilisation d’eau.
Un mouvement dans lequel espère s’inscrire Adionics. «Nous sommes en train de devenir une société industrielle, qui doit participer à la construction d’une usine capable de produire entre 5000 et 20 000 tonnes par an, et nous avons créé une équipe ingénierie», décrit Gabriel Toffani. La start-up de 45 personnes prévoit de passer à 80 salariés d’ici la fin 2024, a déjà une filiale en Argentine et se positionne sur un modèle de vente des plans industriels, des équipements centraux et de son liquide propriétaire, tout en laissant la construction et l’ingénierie à des acteurs spécialisés. Adionics espère vendre une première usine en 2024 , à un partenaire qu’elle doit encore trouver et qui ne sera pas forcément SQM, avant de continuer sur cette lancée pour capter «20 à 30% du marché sud-américain.» Côté recherche, elle regarde comment sa technologie pourrait participer au traitement du lithium issu de roches ou d’argiles, ainsi qu’au recyclage des batteries en fin de vie.
