Le grand espoir des États-Unis en matière d’approvisionnement national en lithium pourrait résider dans les gisements à grande échelle et à longue durée de vie hébergés dans des sédiments dans leur région sud-ouest. Et même avec une métallurgie délicate à surmonter et des prix plus élevés que les gisements de saumure ou de roche dure, les experts affirment qu'avec le soutien du gouvernement fédéral, ces opérations pourraient devenir l'épine dorsale de la transition énergétique du continent.
La plupart des projets de lithium hébergés dans des sédiments du pays se trouvent au Nevada. Des projets comme Thacker Pass de Lithium Americas (TSX : LAC ; NYSE : LAC), Rhyolite Ridge de Ioneer (NASDAQ : IONR ; ASX : INR) et Clayton Valley de Century Lithium (TSXV : LCE) ont un grand potentiel qui attire des investissements stratégiques.
Les projets d'argile de lithium sont particulièrement importants pour l'Amérique du Nord en tant que source nationale du minéral, ce qui est essentiel pour la transition énergétique et la demande croissante de véhicules électriques (VE), selon Allan Pedersen, analyste principal du lithium chez Wood Mackenzie.
« La métallurgie permettant d'extraire le lithium de l'argile (sédiments) est plus complexe et moins éprouvée que celle de la saumure ou de la roche dure », a déclaré Pedersen dans une interview. « Malgré leur complexité et leurs investissements élevés, ces projets sont cruciaux pour garantir un approvisionnement stable et sécurisé en lithium, réduire la dépendance à l'égard des sources étrangères et soutenir les objectifs plus larges de sécurité nationale et de croissance économique. »
Les prix du lithium ont chuté des deux tiers depuis l'été dernier, pour atteindre 13 800 dollars la tonne de carbonate de lithium à la mi-juin, selon Trading Economics. Malgré tout, l’exploration et le développement du lithium aux États-Unis ont été stimulés par la demande croissante de production de véhicules électriques, les nouvelles technologies d’extraction et les politiques gouvernementales favorables. La loi sur la réduction de l'inflation de 2022 du président américain Joe Biden et d'autres mesures se sont concentrées sur le renforcement de l'approvisionnement et de la transformation nationaux afin d'établir une chaîne d'approvisionnement nord-américaine entièrement intégrée pour les batteries lithium-ion.
Préoccupations en matière de sécurité nationale
Actuellement, environ 65 % du lithium mondial est traité en Chine. Cependant, la production américaine de lithium devrait être multipliée par 13 grâce aux crédits d’impôt et autres subventions prévues par la loi sur la réduction de l’inflation.
L'Agence internationale de l'énergie rapporte que la demande de lithium dans les batteries l'année dernière était d'environ 140 000 tonnes, soit une augmentation de plus de 30 % par rapport à 2022, les batteries représentant 85 % de la demande totale. Benchmark Mineral Intelligence estime un déficit de plus de 3 millions de tonnes de lithium d'ici 2040, soit l'équivalent de 50 projets Thacker Pass.
« Les États-Unis consommeront environ un million de tonnes d'équivalent carbonate de lithium d'ici le début de la prochaine décennie », a déclaré Bernard Rowe, directeur général d'Ioneer, dans une interview. « Garantir un approvisionnement national sûr et stable ne consiste pas seulement à introduire davantage de lithium sur le marché ; il s'agit de sécurité nationale et de maintien d'un avantage concurrentiel sur le marché mondial des véhicules électriques.
Comparaison des coûts
Les projets d'argile au lithium en cours de développement devraient avoir des coûts d'exploitation modérés à élevés en raison d'un traitement chimique complexe, les plaçant entre les saumures moins coûteuses et l'exploitation minière de roche dure plus coûteuse. Alors que les projets de saumure bénéficient d'une évaporation solaire rentable et que les projets de roche dure sont confrontés à des dépenses d'énergie et de traitement élevées, les projets d'argile au lithium pourraient être compétitifs s'ils sont mis à l'échelle efficacement, a déclaré Pedersen.
Lithium Americas, dont Thacker Pass, d'une valeur de 2,9 milliards de dollars, est le projet hébergé dans les sédiments le plus avancé aux États-Unis, a annoncé le soutien du Département américain de l'énergie (DOE) en mars. Le mineur a un engagement conditionnel pour un prêt de 2,2 milliards de dollars – le prêt le plus important jamais accordé à une société minière par le Bureau des programmes de prêts du DOE.
Le prêt vise à aider à financer la construction d'installations de traitement sur son projet, qui a le potentiel de devenir la plus grande source de lithium pour véhicules électriques en Amérique du Nord. L’usine devrait produire 40 000 tonnes initiales de carbonate de lithium de qualité batterie par an.
Il bénéficie également du soutien du constructeur automobile General Motors, qui a investi 650 millions de dollars dans Lithium Americas pour un accord d'achat exclusif pour les 15 premières années de production, qui devrait démarrer en 2027.
Un défi métallurgique
Les États-Unis possèdent une mine de lithium en production – Silver Peak d'Albemarle (NYSE : ALB) dans le Nevada – mais il s'agit d'une exploitation de saumure à petite échelle.
Le principal défi des gisements de lithium hébergés dans des sédiments réside dans le processus d’extraction, qui n’a pas encore été réalisé à l’échelle commerciale. Contrairement aux projets de saumure ou de spodumène, l’extraction du lithium des argiles nécessite la manipulation de fines particules et la réalisation d’une séparation solide-liquide efficace pour une récupération économique.
La création d'un schéma de traitement commercialement viable est cruciale, a déclaré Pedersen. Même si les partisans affirment que leurs tests respectifs en laboratoire ont été couronnés de succès, il prévient que le passage à la production commerciale introduit de nouveaux risques d'investissement.
En raison de leur ampleur, les gisements sédimentaires nécessitent généralement des opérations entièrement intégrées de la mine au marché en aval, ce qui signifie des coûts d'investissement de pré-production beaucoup plus élevés que les développements de saumure ou de roche dure, a déclaré Pedersen. Le raffinage des matériaux en produits en aval de plus grande valeur, tels que le carbonate ou l'hydroxyde de lithium, permet d'obtenir des prix de marché plus élevés et de consolider la chaîne d'approvisionnement du point de vue de la sécurité nationale.
« Construire des opérations verticalement intégrées, y compris des installations d'exploitation minière, d'extraction et de traitement, entraîne des coûts initiaux élevés, tandis que les processus d'autorisation fédéraux, étatiques et locaux peuvent entraîner des retards », a-t-il déclaré. « Les préoccupations environnementales, telles que les impacts sur les réserves d’eau et les écosystèmes locaux, ajoutent des couches d’incertitude. »
Schémas de flux uniques
Lithium Americas a développé un procédé d'extraction unique adapté à Thacker Pass, qui consiste à lessiver le lithium de l'argile à l'aide d'acide sulfurique. Son procédé a fait l'objet de nombreux tests en laboratoire et d'opérations en usine pilote, a déclaré Tim Crowley, vice-président du gouvernement et des affaires extérieures de Lithium Americas, dans une interview. L’entreprise avait investi des centaines de millions de dollars pour réduire les risques et affiner le schéma de traitement du laboratoire.
« Nous avons effectué d'importants travaux de forage, d'ingénierie et de pilotage, et nous sommes satisfaits des résultats », a-t-il déclaré lors d'un entretien. « Cette confiance se reflète dans notre partenariat réussi avec General Motors et dans l'engagement de prêt conditionnel du DOE. »
Dans le sud-ouest du Nevada, Century Lithium teste depuis deux ans et demi la technologie de traitement développée pour son projet Clayton Valley à l'échelle d'une usine pilote, a déclaré le PDG Bill Willoughby. Au cours des huit dernières années, l’entreprise a investi 180 millions de dollars dans ce projet.
« Il se concentre sur la manipulation des résidus, la filtration, qui est une très grande partie de la gestion d'un projet d'argile, car évidemment, vous avez des matériaux à grains super fins de moins de cinq microns, que vous devez effectuer par séparation solide-liquide. de », a-t-il expliqué.
Une étude de faisabilité d'avril pour Clayton Valley a montré un taux de rendement interne (TRI) après impôts de 17 % en utilisant un prix du lithium à long terme de 24 000 $ la tonne pour le carbonate de lithium (Li2CO3) et 600 $ la tonne pour l'hydroxyde de sodium (NaOH). L'étude estime une valeur actuelle nette (VAN) de 3 milliards de dollars à un taux d'actualisation de 8 %, avec une durée de vie de la mine de 40 ans générant en moyenne 34 000 tonnes de Li de qualité batterie.2CO3 annuellement.
Les coûts de construction sont estimés à 3,5 milliards de dollars répartis en trois étapes, dont 1,5 milliard de dollars seront nécessaires pour financer la première phase. Une usine de chlore-alcali, une option de traitement différente de celle de Lithium Americas à Thacker Pass, produira un surplus de NaOH à vendre, compensant ainsi les coûts d'exploitation.
L'accent actuel de Century est mis sur l'ingénierie, les autorisations et l'avancement des discussions sur le financement.
La valeur aberrante
Tous les projets de lithium sédimentaires aux États-Unis ne sont pas des gisements d’argile. Le projet de lithium-bore Rhyolite Ridge d'Ioneer, en phase d'autorisation, en est un exemple.
« L'absence d'argile signifie que nous évitons les défis complexes de séparation solide-liquide auxquels d'autres projets sont confrontés, ce qui rend notre traitement beaucoup plus simple et respectueux de l'environnement », a déclaré Rowe d'Ioneer.
Une caractéristique unique du gisement comprend la searlesite minérale borée, connue pour maintenir l'intégrité structurelle de la roche pendant la lixiviation, ce qui facilite son traitement. L'option de traitement d'Ioneer comprendra une usine d'acide sulfurique et une turbine à vapeur associée, qui alimenteront l'ensemble des opérations de Rhyolite Ridge.
Ioneer a également reçu en janvier un engagement du DOE pour un prêt pouvant atteindre 700 millions de dollars pour développer la mine. La société sud-africaine Sibanye Stillwater (JSE : SSW ; NYSE : SBSW) s'est engagée à investir 490 millions de dollars dans la société pour sécuriser 50 % de Rhyolite Ridge une fois qu'une étude de faisabilité aura été livrée et que certaines étapes d'autorisation auront été franchies plus tard cette année.
La société basée à Sydney espère recevoir l'EIE finale et un compte rendu de décision d'ici octobre. Il prévoit de prendre une décision finale d'investissement sur le projet de 750 millions de dollars d'ici décembre, la production devant démarrer d'ici 2027.
Une étude de faisabilité définitive de 2020 attachait une VAN (remise de 8 %) de 1,27 milliard de dollars et un TRI de 20,8 % au projet.
L'article a été mis à jour pour refléter le fait que l'option de traitement d'Ioneer comprendra une usine d'acide sulfurique et une turbine à vapeur associée, qui alimenteront l'ensemble des opérations de Rhyolite Ridge. Une version précédente indiquait à tort que le schéma de traitement d'Ioneer utiliserait également une usine de chlore-alcali qui générerait un excédent de NaOH pouvant être vendu pour compenser les coûts.
