QU’EST-CE QUE LE LITHIUM

LITHIUM:

Lithium : petite histoire


La pétalite (qui contient du lithium) a été découverte par le scientifique brésilien José Bonifácio de Andrada e Silva vers la fin du 18e siècle lors d'un voyage en Suède. Le lithium a été découvert par Johan August Arfvedson en 1817 au cours d'une analyse du minerai de pétalite. Arfvedson a par la suite découvert le lithium dans deux minéraux : le spodumène et la lépidolite. C.G. Gmelin a observé, en 1818, que les sels de lithium coloraient les flammes d'un rouge vif. Ni Gmelin ni Arfvedson n'ont été en mesure d'isoler l'élément des sels de lithium. En fait, le premier isolement du lithium élémentaire a été réussi plus tard par W.T. Brande et Sir Humphrey Davy par l'électrolyse de l'oxyde de lithium. En 1855, Bunsen et Mattiessen ont procédé à l'isolement de plus grandes quantités de métal par l'électrolyse du chlorure de lithium.

En 1923, la première production commerciale du métal lithium a été réussie par Metallgesellschaft AG en Allemagne grâce à l'électrolyse d'un mélange fondu de chlorure de lithium et de chlorure de potassium. (Tiré du document « WebElements: the periodic table on the web. »)

Utilisations


Le lithium sert à une gamme remarquablement diversifiée d'utilisations finales, selon la forme dans laquelle il est produit. De manière générale, les principales catégories d'utilisation sont les suivantes : verre et céramique, alliage d'aluminium, graisses et batteries. Canada Lithium Corp. cible le marché de la batterie, principalement pour les véhicules hybrides et électriques et les batteries d'accumulateurs pour les centrales solaires et éoliennes.

Les batteries au lithium-ion sont devenues les batteries rechargeables de choix pour les fabricants de téléphones cellulaires, d'ordinateurs portatifs, de rasoirs, d'outils électriques et de voitures hybrides. Mais ce qui a véritablement pesé dans la balance est la demande mondiale pour des voitures électriques rechargeables écologiques. L'avantage de la batterie au lithium-ion est évident par rapport à ses concurrents (pile à hydrure métallique de nickel, par exemple). Les batteries à base de lithium remportent la palme dans pratiquement toutes les catégories :

  • Énergie volumique -- environ trois fois plus que son homologue au nickel
  • Rapport poids/puissance -- à poids égal, le lithium fournit trois fois plus d'énergie
  • Durée utile plus longue
  • Temps de recharge plus court
  • Pas d'effet de mémoire -- vous pouvez la recharger, peu importe le niveau de charge actuel
  • Une batterie pour toutes les saisons; elle fonctionne jusqu'à des températures de -60 °C.

Le dinosaure

à combustion interne


L'industrie mondiale de l'automobile est en pleine révolution. Vous pouvez suivre ses progrès grâce aux manchettes quotidiennes, par exemple : « Brésil : à l'aube d'une révolution de la voiture électrique » (Inter Press Service, 23 septembre 2009)

« L'industrie de la batterie au lithium-ion : les véhicules de la nouvelle énergie » : un reportage du 15 octobre 2009 annonçant une collaboration entre une filiale de Toyota et une société chinoise pour la production de carbonate de lithium de qualité pile.

« LG ouvrirait une usine de batterie au lithium-ion à Holland (Michigan) en 2013 pour alimenter la Chevy Volt) » : annonce de LG Chemical Ltd., en Corée du Sud, de l'ouverture, en octobre 2009, d'une usine de batteries au lithium de 300 millions de dollars.

« SB LiMotive, filiale commune de Bosch et de Samsung, a annoncé le début des travaux de construction d'une usine de 28 000 mètres carrés pour la production de batteries au lithium-ion pour les voitures hybrides d'ici 2011 et pour les véhicules électriques d'ici 2012. »

« A123 Systems annonce la construction d'installations de production de masse de batteries au lithium-ion » : Communiqué de presse de A123 en octobre 2009

« A123 Systems obtient une subvention de 249 M$ du département américain de l'Énergie pour la construction d'installations avancées de production de batteries aux États-Unis » : Communiqué de presse de A123 en octobre 2009

La révolution à bord

des voitures hybrides

et électriques


Comment fonctionne la voiture entièrement électrique

Un ou plusieurs régulateurs sont installés sur les véhicules électriques à batteries au lithium-ion. Pas de moteur à essence. Vous n'avez qu'à recharger les batteries en les branchant à une prise extérieure. Ces véhicules sont également dotés d'une autre caractéristique connue sous le nom de système de freinage par récupération qui produit de l'énergie lorsque vous appliquez les freins. Dans une voiture traditionnelle, cette énergie potentielle est gaspillée en énergie thermique au moment du freinage.

Il y a un an à peine, la distance parcourue par les voitures électriques équivalait environ à la moitié de celle des voitures à essence. Toutefois, l'écart diminue constamment alors que la recherche sur les batteries au lithium-ion continue à s'intensifier et à produire des résultats. Les coûts associés aux voitures électriques devraient également continuer à diminuer alors que les véhicules électriques commencent à réaliser les percées significatives attendues sur le marché mondial de l'automobile.

Les véhicules électriques comptent beaucoup moins de pièces mobiles que les voitures à essence. Ils n'ont pas besoin d'un silencieux ni d'un convertisseur catalytique pour supprimer les bruits du moteur ou pour gérer les émissions; ils n'ont pas besoin non plus d'un système d'allumage ou d'un réservoir d'essence. Il est difficile d'imaginer une voiture qui ne nécessite pas de vidange d'huile ni de mise au point!

Les moteurs électriques convertissent une plus grande partie de l'énergie disponible pour propulser la voiture, gaspillant moins d'énergie et nécessitant moins d'énergie pour parcourir la même distance qu'une voiture à essence. De plus, le freinage par récupération convertit l'énergie qui était simplement gaspillée (chaleur) en énergie supplémentaire pour propulser la voiture.

Tout cela paraît très bien. Mais un automobiliste typique qui parcourt de grandes distances pourrait demander : « Où sont les bornes de recharge sur les autoroutes d'Amérique du Nord? » Eh bien, ça s'en vient aussi. À l'automne 2009, un groupe professionnel représentant les trois-quarts des services d'électricité aux États-Unis s'est engagé à accélérer la construction de bornes de recharge dans tout le pays. Le président du Edison Electric Institute a promis que les services développeront en priorité des bornes de recharge, des compteurs avancés, des incitatifs relatifs au prix de recharge de nuit et un tableau de recharge à l'échelle nationale.

Les multiples avantages des véhicules entièrement électriques

Des comparaisons de coûts ont été effectuées en opposant le moteur à combustion interne au véhicule électrique. Il s'agit de comparaisons basées sur la « consommation totale d'énergie » (c'est-à-dire, du champ de pétrole au revêtement bitumineux) qui ont été prises en compte pour les coûts de production d'énergie à la source (pétrole brut, hydroélectricité), les coûts de transport de carburant, la consommation par la voiture en marche, etc.
Les estimations montrent que les véhicules électriques nécessitent environ le tiers de l'énergie par rapport à son cousin, le moteur à combustion interne.

Bien entendu, le fait de conduire un véhicule hybride ou électrique devrait être beaucoup moins coûteux sur une base quotidienne que l'option polluante.

Les acheteurs de voiture risquent d'être surpris lorsque les premiers véhicules entièrement électriques feront leur apparition dans les salles d'exposition, mais cet effet de surprise devrait diminuer au fur et à mesure que le volume de production de l'usine augmente, guidé par la demande incessante, et que le coût par unité diminue. (Les premières télévisions à écran plasma étaient environ trois à quatre fois plus chères qu'aujourd'hui.) Néanmoins, bien que les prix dans les salles d'exposition soient plus élevés, les coûts d'utilisation au cours de la durée de vie doivent être pris en compte pour obtenir une véritable comparaison de coût.

Par-dessus tout, le principal avantage dans un monde terrifié à l'idée que les combustibles fossiles finissent par détruire la planète est que les véhicules électriques offrent une expérience automobile pratiquement sans émission. Pas de tuyau d'échappement arrière! Pas de réchauffement climatique anthropique!

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