Le lithium géothermal, un marché à fort potentiel

L'électrification croissante des usages place le lithium au cœur des enjeux énergétiques et industriels de la France. Alors que l'extraction de ce métal stratégique est dominée par des pays extra-européens, la France explore une voie innovante et souveraine : le lithium géothermal. Présent dans les eaux des centrales géothermiques, ce lithium pourrait révolutionner l'approvisionnement national en matières premières critiques tout en minimisant l'impact environnemental, selon notre étude sur la géothermie.

En quelques années, l’électrification des usages a converti le lithium en une ressource stratégique. Ce métal est une composante essentielle des batteries qui alimentent de nombreux dispositifs électroniques (smartphones, ordinateurs portables, etc.) mais aussi celles des véhicules électriques. Toutefois, son extraction par excavation minière ou exploitation de lacs salés reste concentrée entre les mains de l’Australie, le Chili et la Chine. L’Empire du Milieu peut par ailleurs se prévaloir des deux tiers des capacités de raffinage dans le monde. Une situation susceptible de remettre en cause la souveraineté énergétique et industrielle de la France à moyen terme.

La France dispose néanmoins d’une ressource souveraine encore largement inexploitée : le lithium des eaux géothermales. Celui-ci présente un immense avantage : il n’a pas besoin d’être raffiné pour être utilisé dans les batteries. Par ailleurs, l’impact environnemental du lithium géothermal est réduit. Il peut en effet être capté directement depuis les eaux utilisées dans les centrales géothermiques profondes existantes ou les puits dédiés à l’extraction d’hydrocarbures.

Une filière française en plein essor

Dans ce contexte, et bien qu’aucune exploitation industrielle n’existe à ce jour, les investissements sur le marché français du lithium géothermal se multiplient. Plusieurs projets d’ampleur sont à l’étude, notamment en Auvergne et en Alsace. Début 2023, Lithium de France (Arverne Group) a par exemple levé 44 millions d’euros pour financer la construction de sa première centrale géothermique profonde. Elle doit commencer l’extraction de lithium de qualité commerciale à partir de 2026. La start-up a par ailleurs noué un partenariat avec le constructeur automobile Renault pour la fourniture de 25 000 tonnes de lithium géothermal sur 5 ans à partir de 2027. Il sera utilisé pour la fabrication de batteries lithium-ion. De son côté, le groupe minier et métallurgique français Eramet s’est associé à ES Géothermie fin 2023 dans le cadre du projet « Ageli ». Ce dernier prévoit de capter du lithium de qualité batterie dans les eaux des installations géothermiques gérées par ES Géothermie en Alsace (Soultz-sous-Forêts et Rittershoffen).

Certaines entreprises étrangères tentent également de s’implanter sur ce marché en devenir à l’image de l’Allemand Vulcan Energy. En 2023, le groupe a signé un accord de coopération avec Stellantis pour construire une centrale géothermique à proximité de son usine de Mulhouse (Haut-Rhin) pour l’approvisionner en lithium de qualité batterie.

De nouveaux profils d’acteurs prennent position

Les producteurs d’hydrocarbures, notamment étrangers, s’orientent également vers l’exploitation du lithium géothermal. L’objectif est à la fois de conquérir un marché à fort potentiel et d’accroître l’acceptabilité de l’extraction de ressources fossiles en y ajoutant le lithium comme coproduit. Fin 2023, l’Américain ExxonMobil a dévoilé un projet d’extraction de lithium géothermal en Arkansas. ExxonMobil envisage de commencer la production en 2027 et ambitionne de devenir un leader mondial dans son secteur. D’autres géants étrangers tels que Chevron ou SLB s’intéressent également au lithium géothermal. Pour sa part, TotalEnergies explore cette voie sur un champ de gaz de schiste au Texas.

En France, le canadien Vermilion envisage d’extraire du lithium à partir de ses puits de pétrole situés à Cazaux (Gironde) et dans le bassin parisien. Cette initiative lui permettrait de contourner l’interdiction prévue pour 2040 d’extraire des hydrocarbures sans coproduit sur le territoire national.