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Voitures électriques et salars d’Amérique du Sud // Electric cars and South American salars

 A fa fin du mois de mai 2020, le président Emmanuel Macron a annoncé un vaste plan de soutien à l’industrie automobile française, victime d’un coup d’arrêt dû à la crise sanitaire. Depuis l’usine Valeo à Etaples (Pas-de-Calais), il a égrainé une série de mesures destinées à sauvegarder la filière automobile française et ses 400 000 emplois directs: renforcement des aides à l’achat de voitures électriques et hybrides, hausse des primes à la conversion des voitures polluantes… Le chef de l’Etat veut « faire de la France la première nation productrice de véhicules propres en Europe en portant à plus d’un million par an, sous cinq ans, la production de véhicules électriques, hybrides rechargeables ou hybrides » dans le pays.

Cette déclaration n’a pas vraiment convaincu les ONG de défense de l’environnement qui dénoncent, à l’instar de Greenpeace France, un plan « climaticide ». Il est vrai que les voitures électriques, si elles contribuent beaucoup moins que les véhicules thermiques à la pollution de l’atmosphère, ne sont pas exemptes de reproches, à commencer par la fabrication de leurs batteries. J’ai attiré à plusieurs reprises l’attention sur la destruction des salars sud-américains par l’extraction du lithium.

Au Chili, le désert d’Atacama détient 40 % des réserves mondiales de lithium, l’ingrédient principal utilisé pour les batteries de voitures électriques et hybrides, sans oublier les batteries des téléphones portables et des ordinateurs. C’est une véritable ruée vers l’or qui s’est déclenchée dans le « triangle du lithium », autrement dit les salars ou déserts de sel d’Argentine du Chili et de Bolivie. Le Chili reste le leader dans ce domaine avec des prix très compétitifs qui s’expliquent par des conditions d’extraction optimales. L’Argentine et la Bolivie sont en retrait. En Bolivie, le salar d’Uyuni abrite le plus important gisement de lithium au monde. Selon l’USGS, le pays disposerait de plus de 9 millions de tonnes de matière première. Ayant eu la chance d’admirer la splendeur de ce désert de sel, je suis furieux quand je lis des articles de presse qui annoncent le saccage à venir de ce désert de sel.

Comme je l’ai expliqué précédemment, le processus d’extraction du lithium consiste à évaporer l’eau où il est contenu. Les mines assèchent donc le désert. On estime à 430 milliards le nombre de litres d’eau qui ont été perdus sur le seul plateau d’Atacama. Et le mal ne fait que commencer. Le gouvernement chilien mène toutefois des études pour évaluer d’autres salars où étendre l’exploitation du lithium pour préserver ceux de l’Atacama.

Les mines d’exploitation de lithium sont gérées par des entreprises privées qui payent un loyer au gouvernement pour l’exploitation des mines. Une partie des profits est reversée sous forme de taxes qui doivent être réinvesties dans des infrastructures à Santiago.

Ce que ces habitants du désert dénoncent, ce n’est pas seulement la destruction d’un territoire ; c’est aussi la confiscation de leur droit à participer à l’avenir de leurs enfants. Ils sont d’accord pour que le pays se développe grâce à l’exploitation du lithium, mais ils veulent aussi en faire partie. Mais leur lutte est loin d’être gagnée, et il est fort à parier que le désert de sel disparaîtra, entraînant dans sa destruction des effets aussi graves que ceux de la destruction de la forêt amazonienne.

En constatant des dégâts créés par l’extraction du lithium pour permettre la fabrication de véhicules moins polluants, on se rend compte que l’on remplace des technologies fossiles par d’autres qui induisent elles aussi des problèmes environnementaux. Quelle est la solution ? Peut-être nous faudrait-il changer la manière dont nous utilisons ces technologies, ainsi que la quantité de ce que nous produisons et consommons.

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At the end of May 2020, President Emmanuel Macron announced a vast plan to support the French automobile industry which had been brought to a halt by the Covid-19 crisis. From the Valeo factory in Etaples (Pas-de-Calais), he initiated a series of measures intended to safeguard the French automotive sector and its 400,000 direct jobs: increased aid for the purchase of electric and hybrid cars, increase bonuses for the conversion of polluting cars … The French President wants to “make France the first nation producing clean vehicles in Europe by bringing to more than a million per year, within five years, the production of electric vehicles, plug-in hybrids or hybrids » in the country.”
This statement did not really convince environmental defense NGOs who, like Greenpeace France, denounce a “destructive plan for the climate.”. It is true that electric cars, if they contribute much less than thermal vehicles to air pollution, are not free from reproach, starting with the manufacture of their batteries. I have repeatedly drawn attention to the destruction of South American salars by the extraction of lithium.
In Chile, the Atacama Desert holds 40% of the world’s reserves of lithium, the main ingredient used for batteries in electric and hybrid cars, not to mention batteries in cell phones and computers. It was a real gold rush that started in the « lithium triangle », in other words the salars or salt deserts of Argentina, Chile and Bolivia. Chile remains the leader in this field with very competitive prices which are explained by optimal extraction conditions. Argentina and Bolivia are lagging behind. In Bolivia, the Uyuni Salar is home to the largest deposit of lithium in the world. According to USGS, the country has more than 9 million tonnes of this mineral. I was very fortunate to admire the splendor of this salt desert, I am furious when I read press articles announcing the coming rampage of this wonderful place.
As I explained earlier, the process for extracting lithium is to evaporate the water where it is contained. The mines therefore dry up the desert. An estimated 430 billion liters of water have been lost on the Atacama Plateau alone. And the evil is just beginning. The Chilean government is, however, carrying out studies to assess other salars where to extend the exploitation of lithium so as to preserve those of Atacama.
The lithium mines are operated by private companies that pay rent to the government for mining. Part of the profits are transferred in the form of taxes which are reinvested in infrastructure in Santiago.
What the people who live close to these deserts denounce is not only the destruction of a territory; it is also the confiscation of their right to participate in the future of their children. They agree that the country will develop thanks to the exploitation of lithium, but they also want to a part of the cake. But their struggle is far from won, and it is a safe bet that the salt desert will disappear, leading to its destruction in the same way as the Amazon rainforest is being destroyed.
When we see the damage caused by the extraction of lithium to allow the production of less polluting vehicles, we realize that we are replacing fossil technologies by others that also cause environmental problems. What is the solution ? Perhaps we should change the way we use these technologies, as well as the amount of what we produce and consume.

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Salar d’Uyuni (Photos : C. Grandpey)

Les voitures électriques sont-elles écologiques? (1) // Are electric cars environment-friendly? (1)

Depuis plusieurs années, nos gouvernements encouragent le développement des voitures électriques censées réduire les émissions de gaz à effet de serre, le gaz carbonique en particulier. Toutefois, à y regarder de plus près, il n’est pas certain que les véhicules électriques soient aussi écologiques qu’on veut bien nous le faire croire. Ils tirent leur électricité de batteries au lithium, au même titre que les smartphones (pardon, téléphones intelligents) et autres tablettes. Sans oublier les propriétés pharmaceutiques du lithium, récemment utilisé également dans l’aéronautique.

Le lithium ne se trouve pas partout dans le monde. En France, nous n’en avons pas ; il faut donc aller le chercher ailleurs. C’est en Amérique du Sud et en Australie que se trouvent les réserves les plus importantes de ce précieux minerai. Etant donnée l’importance de la demande, on va forcément assister à une intensification minière qui aura des conséquences environnementales et sociales, sur fond de corruption et de conflits d’intérêts.

Les salars de Bolivie et d’Argentine sont les plus menacés. Il y a quelques jours, j’attirais l’attention des visiteurs de mon blog sur le salar d’Uyuni en Bolivie dont la splendeur risque fort d’être ruinée à court terme par l’exploitation du lithium qui a déjà commencé discrètement sur le site.

En Argentine, l’extraction de cet « or blanc » a commencé il y a environ cinq ans et elle passe aujourd’hui à l’étape supérieure. Le passage à une production à l’échelle industrielle ne sera pas sans conséquences sociales et environnementales.

Selon l’étude du cabinet américain McKinsey, la production de voitures électriques devrait dépasser celle des véhicules à moteur thermique dès 2030. Nul doute que la production de lithium va monter en flèche. Tous les regards sont tournés vers le triangle ABC – Argentine, Bolivie et Chili – où se trouvent près de 85 % des réserves mondiales du minéral. Chaque multinationale entend bien s’offrir une part du gâteau et l’Argentine est en train de rapidement rattraper son retard sur ses deux voisins.

Contrairement à la Bolivie, l’Argentine a largement ouvert ses portes aux compagnies étrangères. Dotées de technologies de pointe, celles-ci délaissent progressivement le sous-sol chilien pour la pureté du lithium argentin. Les Japonais, Australiens, Français, Sud-coréens, Canadiens, Américains, Polonais, Allemands et bientôt Turcs ou Indiens ont déjà planté des jalons dans le pays. Cette arrivée massive modifie de façon profonde l’environnement local. Par exemple, à Olaroz, l’exploitation du lithium occupera dix-huit mille hectares pendant quarante ans, le tout pour un investissement de plus de 230 millions de dollars. L’objectif est de produire 17 500 tonnes de lithium par an.

L’extraction du lithium demande des installations lourdes. Pour atteindre le tonnage que je viens de mentionner, il a fallu creuser vingt-trois puits de deux cents mètres de profondeur à dix kilomètres du site. Une fois pompées, les saumures – riches en lithium – sont acheminées vers de grands bassins d’évaporation de la taille de 700 terrains de football. Ils permettront de révéler le lithium qui sera transporté vers l’usine pour le transformer en carbonate de lithium, afin d’être exporté.

Les exploitants des mines de lithium font remarquer que le processus d’extraction est écologique car il utilise l’énergie solaire et éolienne, ce qui est très différent de l’activité minière traditionnelle, connue pour sa pollution. Ce progrès environnemental est confirmé par la société française ERAMET qui exploite un salar à Salta. Selon ses responsables, l’entreprise « évalue le potentiel économique » du gisement et étudie « un procédé innovant pour l’extraction du lithium dont l’empreinte environnementale est sensiblement réduite en comparaison des procédés conventionnels, du fait de la diminution très significative des surfaces d’évaporation nécessaires.»

Malgré tout, si l’industrie du lithium se révèle un peu moins destructrice que d’autres activités minières comme le plomb, le zinc ou l’étain, son problème réside dans la faiblesse d’un code minier national. Sans mesures d’encadrement de l’extraction du lithium, on va droit vers un désastre écologique. Vigognes, flamants roses, lamas, souris mais aussi bactéries extrêmophiles sont directement menacés. Le processus d’exploitation du lithium demande beaucoup d’eau et il y a un fort risque de sécheresse dans une région où la situation s’avère déjà tendue. En moyenne, on a besoin de dix litres d’eau par seconde pour tenir les cadences de production fixées par les investisseurs. Il est facile d’imaginer la situation si tous les pays mentionnés ci-dessus viennent exploiter le lithium d’Amérique du Sud.

Les communautés autochtones de la région sont déjà les premières victimes collatérales. Suite aux différents pompages, l’eau de la région se trouve partiellement salinisée. C’est un drame pour ces populations qui dépendent de l’agriculture et de la culture du sel. C’est tout un mode de vie qui est menacé. Les salars représentent également un lieu sacré, la Pachamama, que les habitants honorent chaque année au mois d’août.

Plusieurs actions en justice ont été portées par la population locale afin de stopper ces projets, mais c’est le pot de terre contre le pot de fer. Malgré une poignée de batailles gagnées, aucune jurisprudence n’existe à ce sujet. Les mouvements contestataires se sont rapidement disloqués à l’annonce des promesses de créations d’emplois, mais au final, seulement une centaine de personnes seront employées sur chaque site, avec une minorité provenant de la région.

La corruption orchestrée par les autorités locales achève de noircir le tableau. Une voiture, un réfrigérateur ou une simple caisse de bière offerte à la population suffisent à convaincre les habitants du bien-fondé des projets…

Source : Presse nationale (ReporTerre, par exemple) et internationale.

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For several years, our governments have been promoting the development of electric cars that are supposed to reduce greenhouse gas emissions, particularly carbon dioxide. However, on closer inspection, it is not certain that electric vehicles are as ecological as we would like to believe. They draw their electricity from lithium batteries, just like smartphones and tablets. Not to mention the pharmaceutical properties of lithium, recently also used in aeronautics.
Lithium is not found everywhere in the world. In France, we do not have it; so we have to look for it elsewhere. It is in South America and Australia that the most important reserves of this valuable mineral are found. Given the importance of demand, we will inevitably witness an intensification of mining that will have environmental and social consequences, with a background of corruption and conflicts of interest.
Salars of Bolivia and Argentina are the most threatened. A few days ago, I drew the attention of visitors to my blog about the salar of Uyuni in Bolivia whose splendor is likely to be ruined in the short term by the exploitation of lithium which has already begun discreetly on the site.
In Argentina, the extraction of this « white gold » began about five years ago and is now moving to the next level. The transition to industrial scale production will not be without social and environmental consequences.
According to a study by the US firm McKinsey, the production of electric cars is expected to exceed that of thermal vehicles by 2030. There is little doubt that lithium production will skyrocket. All eyes are on the ABC triangle – Argentina, Bolivia and Chile – where nearly 85% of the world’s mineral reserves are located. Each multinational intends to offer itself a piece of the cake and Argentina is quickly catching up with its two neighbours.
Unlike Bolivia, Argentina has largely opened its doors to foreign companies. Endowed with advanced technologies, these gradually abandon the Chilean subsoil for the purity of Argentine lithium. The Japanese, Australians, French, South Koreans, Canadians, Americans, Poles, Germans and soon Turks or Indians have already set foot in the country. This massive arrival profoundly modifies the local environment. For example, in Olaroz, lithium mining will occupy eighteen thousand hectares for forty years, all for an investment of more than $ 230 million. The goal is to produce 17,500 tons of lithium per year.
Lithium extraction requires heavy installations. To reach the tonnage I just mentioned, it was necessary to dig twenty-three wells two hundred meters deep at ten kilometers from the site. Once pumped, brines – rich in lithium – are transported to large evaporation ponds the size of 700 football fields. They will reveal the lithium that will be transported to the plant to turn it into lithium carbonate for export.
Lithium mine operators note that the extraction process is environmentally friendly because it uses solar and wind energy, which is very different from traditional mining, known for its pollution. This environmental progress is confirmed by the French company ERAMET which operates a salar in Salta. According to its managers, the company « assesses the economic potential » of the deposit and studies « an innovative process for the extraction of lithium whose environmental footprint is significantly reduced in comparison with conventional processes, because of the very significant reduction in necessary evaporation surface area. »
Nevertheless, if the lithium industry is a little less destructive than other mining activities such as lead, zinc or tin, its problem lies in the weakness of a national mining code. Without management measures of lithium extraction, we are heading towards an ecological disaster. Vigognes, flamingos, llamas, mice but also extremophile bacteria are directly threatened. The process of mining lithium requires a lot of water and there is a high risk of drought in an area where the situation is already tense. On average, one needs ten litres of water per second to keep up with the production rates set by investors. It is easy to imagine the situation if all the above-mentioned countries come to exploit the lithium of South America.
The indigenous communities in the region are already the first collateral victims. Following the various pumping operations, the water of the region is partially saline.This is a tragedy for these people who depend on agriculture and salt farming. It is a whole way of life that is threatened. The salar also represents a sacred place, the Pachamama, which locals honor each year in August.
Several lawsuits have been brought by the local population to stop these projects. Despite a handful of battles won, no case law exists on this subject. Protest movements quickly disintegrated at the announcement of promises of job creation, but in the end, only a hundred people will be employed on each site, with a minority from the region.
The corruption orchestrated by the local authorities completes the picture. A car, a refrigerator or a simple box of beer offered to the population is enough to convince the inhabitants of the merits of the projects …
Source: National (ReporTerre, for instance) and international.press.

Lithium contre beauté des salars = Nature contre intérêts économiques et financiers. On connaît d’avance le vainqueur!

Lithium vs. the beauty of salars = Nature vs. economic and financial interests. The winner is known in advance!

(Photos: C. Grandpey)

Le lithium, une grave menace pour l’environnement en Amérique du Sud // Lithium, a serious threat to the environment in South America

On peut lire sur le site de la radio française France Info un article qui fait écho à une note que j’avais diffusée sur ce blog le 12 mai 2017. On y apprend que l’exploitation intensive du lithium sur les salars d’Amérique du Sud et en particulier de Bolivie fait peser de lourdes menaces sur l’environnement.

France Info s’appuie sur le salar d’Uyuni, un des joyaux naturels de l’Amérique du Sud. Niché à 3 650 mètres d’altitude en Bolivie, le salar d’Uyuni est le plus grand désert de sel du monde. L’eau du lac s’est retirée il y a 14 000 ans, laissant une vaste croûte de sel derrière elle.

Longtemps, le tourisme fut la seule richesse du salar d’Uyuni, mais les paysages immaculés sont aujourd’hui transformés pour faire place à l’exploitation du lithium, métal indispensable pour les téléphones portables, les ordinateurs et les batteries de voitures électriques. Sous son désert de sel, la Bolivie possède les plus grandes réserves mondiales de lithium, 40% du stock de la planète.

Des tonnes de saumure pompées dans les nappes phréatiques du désert sont acheminées dans d’immenses bassins. C’est cette saumure qui contient le lithium. L’évaporation de l’eau des bassins est un processus naturel qui dure douze mois. On obtient des sels riches en minéraux de toutes sortes. La Bolivie a investi un milliard d’euros dans cette exploitation, considérant que le lithium sera à la voiture électrique ce que le pétrole est à la voiture à essence. Les autorités veulent faire de la Bolivie l’Arabie saoudite du Lithium. Mais pour l’heure, la Bolivie est moins productive que ses voisins. La tonne se vend 20 000 € et les prix continuent d’augmenter.

Les conséquences environnementales de l’exploitation du lithium pourraient être considérables. Dans cette région déjà désertique, la consommation en eau nécessaire à la production du lithium est gigantesque. Les rivières environnantes sont déjà à sec. Les cultivateurs de quinoa, principale ressource agricole de la région, sont les plus touchés par cette sécheresse. Au nom d’une énergie jugée propre, la course au lithium est en train d’assécher des régions entières de la cordillère des Andes.

Source : France Info.

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On the French Radio France Info website, one can read an article that echoes a note I posted on this blog on May 12th, 2017. We learn that the intensive exploitation of lithium on the American salars of South America and in particular Bolivia poses a serious threat to the environment.
France Info gives the example of the salar of Uyuni, one of the natural jewels of South America. Nestled at 3,650 meters above sea level in Bolivia, the Uyuni Salar is the largest salt desert in the world. The lake’s water retreated 14,000 years ago, leaving a vast crust of salt behind it.
For a long time, tourism was the only wealth of the Uyuni salar, but these immaculate landscapes are today transformed to make room for the exploitation of lithium, an indispensable metal for mobile phones, computers and batteries of electric cars. Under its salt desert, Bolivia has the world’s largest reserves of lithium, 40% of the planet’s stock.
Tons of brine pumped into the desert water tables are transported in huge ponds. It is this brine that contains lithium. The evaporation of the brine is a natural process that lasts twelve months. One obtains salts rich in minerals of all kinds. Bolivia has invested a billion euros in this operation, considering that lithium will be to the electric car what crude oil is to the car depending on petrol. The authorities want to turn Bolivia  into the Saudi Arabia of lithium. But for the moment, Bolivia is less productive than its neighbours. The ton is selling for  20,000 euros and prices continue to rise.
The environmental consequences of lithium mining could be significant. In this already desert region, the consumption of water necessary for the production of lithium is gigantic. The surrounding rivers are already dry. Quinoa growers, the main agricultural resource in the region, are the most affected by this drought. In the name of clean energy, the lithium race is drying up entire regions of the Andes.
Source: France Info.

Photos: C. Grandpey

Du lithium supervolcanique ? // Supervolcanic lithium ?

La majeure partie du lithium utilisé pour fabriquer les batteries lithium-ion qui alimentent les appareils électroniques modernes provient d’Australie et du Chili. Toutefois, les scientifiques de l’Université de Stanford pensent qu’il existe d’importantes réserves de lithium au sein des super volcans américains. Dans une étude publiée dans Nature Communications, les chercheurs détaillent une nouvelle méthode de localisation du lithium dans les dépôts de lacs laissés par ces super volcans.
Comme les gens vont utiliser de plus en plus de véhicules électriques et des batteries de plus en plus puissantes pour réduire l’empreinte carbone, il est important que États-Unis identifient leurs propres ressources en lithium afin de ne pas s’approvisionner uniquement chez des entreprises ou des pays étrangers.
Les super volcans connaissent des éruptions capables de produire des centaines à milliers de kilomètres cubes de magma. Ils produisent également de grandes quantités de pierre ponce et de cendres volcaniques réparties sur de vastes zones. Ces super éruptions laissent derrière elles des caldeiras qui se remplissent souvent d’eau pour former un lac, comme Crater Lake dans l’Oregon. Pendant les dizaines de milliers d’années qui suivent ces éruptions, les précipitations et les sources d’eau chaude font ressortir le lithium des dépôts volcaniques. Le lithium s’accumule, en même temps que les sédiments, au fond du lac de la caldeira où il se concentre dans une argile appelée hectorite.
L’exploration des super volcans à la recherche du lithium permettrait de diversifier l’approvisionnement à l’échelle de la planète. Les principaux gisements de lithium sont actuellement exploités à partir de la saumure dans des salars à haute altitude au Chili et dans des gisements de pegmatite en Australie. [voir ma note du 12 mai 2017]
Depuis sa découverte dans les années 1800, le lithium a été largement utilisé dans les traitements psychiatriques et les armes nucléaires. À partir des années 2000, il est devenu le composant principal des batteries lithium-ion qui fournissent aujourd’hui l’énergie à toutes sortes d’appareils, depuis les téléphones cellulaires et les ordinateurs portables jusqu’aux voitures électriques. Volvo Cars a récemment annoncé son engagement à ne produire que des nouveaux modèles de véhicules hybrides ou alimentés par des batteries à partir de 2019, signe que la demande de batteries lithium-ion continue d’augmenter.
Pour identifier les super volcans qui offrent les meilleures sources de lithium, les chercheurs ont mesuré la concentration initiale de lithium dans le magma. Comme le lithium est un élément volatil qui passe facilement de l’état solide à l’état liquide puis gazeux, il est très difficile de le mesurer directement et les concentrations d’origine sont peu connues. C’est pourquoi les chercheurs ont analysé de minuscules morceaux de magma piégés dans des cristaux pendant leur croissance dans la chambre magmatique. Ces «inclusions fluides» encapsulées dans les cristaux survivent à la super éruption et restent intactes tout au long du processus d’altération. En tant que tel, les inclusions fluides enregistrent les concentrations initiales de lithium et d’autres éléments dans le magma. Les chercheurs ont fait des lamelles avec  les cristaux pour faire apparaître ces petites poches de magma intact qui ont un diamètre de 10 à 100 microns. Ils les ont ensuite analysées dans un laboratoire de haute technologie à l’Université de Stanford.
Les chercheurs ont analysé des échantillons provenant d’une série de contextes tectoniques comme le dépôt de Kings Valley dans le champ volcanique de McDermitt  à la limite entre le Nevada et l’Oregon, dont l’éruption remonte entre16,5 et 15,5 millions d’années, et est connu pour être riche en lithium. Ils ont comparé les résultats de ce site volcanique à des échantillons en provenance du complexe de l’High Rock Caldera au Nevada, la Sierra la Primavera au Mexique, Pantelleria en Sicile, Yellowstone dans le Wyoming et Hideaway Park dans le Colorado. Ils ont conclu que les concentrations de lithium variaient considérablement en fonction du contexte tectonique du super volcan.
En plus de leur recherche du lithium, les chercheurs ont analysé d’autres éléments traces pour déterminer leur corrélation avec les concentrations de lithium. Au final, ils ont découvert une corrélation précédemment inconnue qui permettrait aux géologues d’identifier les super volcans susceptibles d’héberger des dépôts de lithium beaucoup plus facilement qu’en mesurant le lithium directement dans les inclusions fluides. En effet, les éléments traces peuvent servir de révélateur sur la concentration initiale en lithium. Par exemple, une plus grande concentration de rubidium, facilement analysable dans les dépôts, indique qu’il y a plus de lithium, alors que de fortes concentrations de zirconium indiquent qu’il existe moins de lithium.
Source: Université de Stanford.

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Most of the lithium used to make the lithium-ion batteries that power modern electronics comes from Australia and Chile. But Stanford University scientists say there are large deposits in America’s supervolcanoes. In a study published in Nature Communications, researchers detail a new method for locating lithium in supervolcanic lake deposits.

As people will use electric vehicles and large storage batteries to decrease the carbon footprint, it is important for the U.S. to identify its own lithium resources in order not to only rely on foreign companies or countries.

Supervolcanoes can produce massive eruptions of hundreds to thousands of cubic kilometres of magma. They also produce vast quantities of pumice and volcanic ash that are spread over wide areas. They appear as huge calderas that often fill with water to form a lake, like Crater Lake in Oregon. Over tens of thousands of years, rainfall and hot springs leach out lithium from the volcanic deposits. The lithium accumulates, along with sediments, in the caldera lake, where it becomes concentrated in a clay called hectorite.

Exploring supervolcanoes for lithium would diversify its global supply. Major lithium deposits are currently mined from brine deposits in high-altitude salt flats in Chile and pegmatite deposits in Australia. [see may note of 12 May 2017]

Since its discovery in the 1800s, lithium has largely been used in psychiatric treatments and nuclear weapons. Beginning in the 2000s, lithium became the major component of lithium-ion batteries, which today provide portable power for everything from cellphones and laptops to electric cars. Volvo Cars recently announced its commitment to only produce new models of its vehicles as hybrids or battery-powered options beginning in 2019, a sign that demand for lithium-ion batteries will continue to increase.

To identify which supervolcanoes offer the best sources of lithium, researchers measured the original concentration of lithium in the magma. Because lithium is a volatile element that easily shifts from solid to liquid to vapour, it is very difficult to measure directly and original concentrations are poorly known. So, the researchers analyzed tiny bits of magma trapped in crystals during growth within the magma chamber. These “melt inclusions,” completely encapsulated within the crystals, survive the supereruption and remain intact throughout the weathering process. As such, melt inclusions record the original concentrations of lithium and other elements in the magma. Researchers sliced through the host crystals to expose these preserved magma blebs, which are 10 to 100 microns in diameter, then analyzed them in a high technology laboratory at Stanford University.

The researchers analyzed samples from a range of tectonic settings, including the Kings Valley deposit in the McDermitt volcanic field located on the Nevada-Oregon border, which erupted 16.5 to 15.5 million years ago and is known to be rich in lithium. They compared results from this volcanic centre with samples from the High Rock caldera complex in Nevada, Sierra la Primavera in Mexico, Pantelleria in the Strait of Sicily, Yellowstone in Wyoming and Hideaway Park in Colorado, and determined that lithium concentrations varied widely as a function of the tectonic setting of the supervolcano.

In addition to exploring for lithium, the researchers analyzed other trace elements to determine their correlations with lithium concentrations. As a result, they discovered a previously unknown correlation that will now enable geologists to identify candidate supervolcanoes for lithium deposits in a much easier way than measuring lithium directly in melt inclusions. The trace elements can be used as a proxy for original lithium concentration. For example, greater abundance of easily analyzed rubidium in the bulk deposits indicates more lithium, whereas high concentrations of zirconium indicate less lithium.

Source: Stanford University.

Le lithium sera-t-il un jour extrait des sédiments au fond de Crater Lake? Il faut espérer que l’appât du gain ne viendra pas souiller ce site superbe. (Photo: C. Grandpey)