Des chercheurs viennent de pointer vers l’océan : il cache assez de lithium et de magnésium pour alimenter l’humanité pendant 50 000 ans

Les océans concentreraient, à l’échelle planétaire, des quantités de lithium et de magnésium capables de couvrir des besoins pendant 50 000 ans, selon plusieurs estimations scientifiques.

La promesse est vertigineuse, mais la réalité technique l’est tout autant, car ces métaux sont très dilués dans l’eau de mer et difficiles à isoler sans coût énergétique élevé.

Derrière l’annonce, une course s’accélère entre laboratoires et industriels pour inventer des procédés d’extraction plus propres, plus sélectifs et économiquement crédibles.

À lire aussi :

• À l’UC San Diego, des robots humanoïdes téléopérés réussissent une première chirurgie, mais en préclinique sur de grands mammifères
• Là où la robotique butait depuis des années, le MIT et l’EPFL ont trouvé la solution avec un robot macareux dont les ailes-nageoires silencieuses volent et plongent vraiment

Le lithium dans l’océan, une mine invisible à 180 ppb

Les chiffres frappent par leur contraste. D’un côté, l’océan contiendrait des réserves de lithium évaluées par certains travaux à des ordres de grandeur immenses, parfois évoqués en centaines de milliards de tonnes. De l’autre, la concentration moyenne reste très faible, autour de 180 parties par milliard selon des chercheurs cités dans la littérature, ce qui complique toute récupération à grande échelle.

Cette dilution impose de traiter des volumes gigantesques pour obtenir une quantité modeste de métal. Dans un litre d’eau de mer, on parle de traces, pendant que d’autres ions, comme le sodium et le magnésium, dominent largement. Les procédés doivent donc être extrêmement sélectifs pour capter le lithium sans se saturer avec des ions beaucoup plus abondants.

Le raisonnement “50 000 ans” repose sur une comparaison entre un stock global supposé très grand et une demande annuelle projetée. Mais l’enjeu journalistique est ailleurs, la question n’est pas seulement “combien il y en a”, c’est “combien on peut en extraire” avec une énergie et un coût acceptables.

Dans l’immédiat, la chaîne d’approvisionnement mondiale dépend surtout de l’extraction depuis des saumures continentales et des mines de roche dure. L’océan ressemble à un réservoir de dernier recours, potentiellement stabilisateur, mais seulement si la technologie suit.

Le magnésium, géant discret des batteries et des alliages

Le magnésium est beaucoup plus présent dans l’eau de mer que le lithium, ce qui change la donne. Il joue déjà un rôle industriel majeur, notamment dans les alliages légers utilisés en transport, et il attire l’attention dans certaines pistes de batteries alternatives, où il pourrait réduire la dépendance à des métaux plus coûteux.

Sa récupération n’est pas une nouveauté totale. Des procédés existent, par exemple via précipitation chimique, mais les arbitrages se font sur le prix de l’énergie, la gestion des réactifs et la qualité du produit final. Produire un magnésium “bas carbone” reste un sujet central, car une partie de l’empreinte provient de la production elle-même, pas seulement de l’extraction.

L’intérêt d’une approche “océan” tient à la régularité de la ressource. Contrairement à certains gisements terrestres, l’eau de mer offre un apport continu, ce qui séduit les industriels qui cherchent de la prévisibilité et moins de risques géopolitiques sur l’approvisionnement.

Mais là aussi, la promesse brute ne suffit pas. Même avec une concentration plus élevée, il faut limiter les rejets, contrôler la salinité locale, et éviter de perturber les écosystèmes côtiers si des unités de captage s’installent près du rivage.

Des filtres “intelligents” pour trier les ions sans tout casser

Les solutions en développement misent sur des matériaux capables de capturer certains ions et d’en laisser passer d’autres. On parle de membranes, d’électrodes et de sorbants inspirés de la chimie des batteries, avec une obsession, la sélectivité. Le principe est de fixer le lithium, puis de le relâcher dans une solution plus concentrée, afin de réduire les étapes en aval.

Plusieurs équipes universitaires, dont à Stanford dans des travaux souvent cités sur le sujet, rappellent le verrou principal, le lithium est noyé dans une soupe d’ions. Un matériau performant doit résister à l’encrassement, supporter des cycles répétés, et rester stable dans un milieu salin agressif.

Une voie consiste à coupler captage et courant électrique, via des dispositifs proches de la désalinisation ou de l’électrodialyse. L’objectif est de réduire l’usage de réactifs et de piloter finement la séparation. Mais l’électricité doit être décarbonée pour que le bilan environnemental surpasse celui de certaines extractions terrestres.

Sur le papier, l’océan offre un avantage, l’infrastructure pourrait se greffer à des installations existantes, comme des unités de dessalement ou des rejets industriels salins. Dans les faits, la montée en échelle reste le juge de paix, car un bon résultat en laboratoire ne garantit pas une production en tonnes.

Extraction en mer ou mines à terre, le match des impacts

Le débat ne se limite pas à “mer contre mine”. Les mines de lithium peuvent entraîner des impacts sur l’eau, les sols et les paysages, tandis que certaines saumures continentales posent des questions de consommation d’eau dans des régions arides. L’extraction depuis l’océan promet d’éviter une partie de ces tensions locales, mais elle déplace les risques vers le milieu marin.

Pour clarifier les ordres de grandeur, les chercheurs comparent souvent concentration, volumes à traiter et maturité industrielle. Le tableau ci-dessous résume les différences les plus citées, sans prétendre trancher, car chaque filière varie selon le pays, l’énergie disponible et la réglementation.

Le critère qui monte dans les comparaisons est le bilan complet, du captage au raffinage, via une analyse de cycle de vie. Si l’électricité est renouvelable et si les rejets sont maîtrisés, l’océan peut devenir une option crédible. Dans le cas contraire, l’avantage environnemental annoncé se réduit fortement.

50 000 ans de réserves, mais une économie à construire

L’estimation “50 000 ans” agit comme un signal, la planète ne manque pas de molécules dissoutes, mais elle manque de procédés simples pour les récupérer. Entre le stock théorique et la ressource exploitable, il y a la technologie, le coût et l’acceptabilité.

Les industriels regardent déjà les scénarios hybrides. Un exemple souvent cité consiste à extraire des ions depuis des flux salins concentrés, comme les rejets de dessalement, ou certains effluents industriels, afin de réduire le volume à traiter. Cette logique peut accélérer l’apprentissage, avec des unités plus petites, plus faciles à contrôler, et des données de terrain sur la durabilité des matériaux.

Un autre facteur est la volatilité du marché. Quand le prix du lithium grimpe, des technologies plus chères deviennent soudain intéressantes. Quand il baisse, les projets pilotes peinent à se financer. Cette cyclicité explique pourquoi les annonces sur l’océan alternent entre enthousiasme et prudence, au rythme des cours et des politiques publiques.

Dans les prochaines années, la crédibilité se jouera sur des démonstrateurs capables de produire de façon continue, avec des bilans transparents sur l’énergie, les rejets et le coût par kilogramme, car c’est là que les “réserves pour des millénaires” se transforment, ou non, en approvisionnement industriel.