Le lithium fait partie des particules les plus utiles connues de l’humanité. Ses utilisations s’étendent sur plusieurs domaines avec des intérêts aussi nombreux. En tant qu’élément, le lithium présente aussi des caractéristiques qui sont susceptibles de causer des dommages. Puis c’est pour cette raison que bon nombre de précautions sont prises lors de sa manipulation. Tous ces faits regroupés témoignent de la polyvalence du lithium et font qu’il est qualifié d’élément mystérieux. Venez donc découvrir les faits incroyables sur le lithium.
1- Le lithium a attribué son nom en quelque sorte à une famille de particules

Ces particules portent également le nom des métaux alcalins et prennent en compte non seulement le lithium, mais aussi le sodium, le rubidium, le potassium, le césium et le francium. Toutes ces particules possèdent également les mêmes propriétés physiques.
Tous ces corps sont souples à telle enseigne que l’homme peut les couper à l’aide d’un couteau de table. Ils ont tous également la capacité de réagir facilement à l’air et à l’eau. Toutes ces caractéristiques mettent en exergue ainsi le fait que les scientifiques ne rencontrent pas ces corps dans la nature à l’état pur.
Ils sont retrouvés uniquement sous forme de composés salés. Puis lors du processus de raffinage de ces corps, les chimistes les gardent dans de l’huile minérale pour les avoir à l’état pur.
Dans la famille du lithium, il faut retenir que le sodium est le plus répandu alors que le francium est le plus rare. Le lithium lui-même se trouve en fait au milieu de la famille en matière de sa rareté dans la nature.
2- Le lithium est incroyablement rare dans la nature

Le lithium fait partie des trois premiers composés qui sont apparus dans l’univers. Cependant, contrairement à l’hydrogène et à l’hélium, le lithium est très rarement retrouvé dans l’espace par les astronomes. Dans les faits, l’oxygène et non le lithium constitue la troisième particule la plus répandue dans l’univers.
D’ailleurs même en allongeant la liste aux dix premières particules les plus répandues dans l’univers, le lithium n’y figure même pas. Les spécialistes du nucléaire avancent une explication selon laquelle ce fait est dû à la manière dont les étoiles fusionnent les particules.
De manière plus précise, l’hydrogène se fusionne avec l’hélium pour former du lithium, avant que le lithium ne s’associe avec l’hydrogène à son tour pour produire davantage de l’hélium. Ce qui veut dire que si la majorité des étoiles possèdent rarement du lithium, les plus petites étoiles, les naines brunes en ont en grande quantité.
Cela s’explique par le fait que ces étoiles sont trop petites pour fusionner toutes les particules plus lourdes que l’hydrogène avec ce dernier, ce qui facilite au lithium former de rester.
3- Le lithium avec son rôle dans le corps des animaux et des plantes

Il a été révélé que les plantes et les invertébrés possèdent plus de lithium dans leur corps plus que les vertébrés avec une concentration avoisinant 3 000 ppm. Au contraire, les vertébrés possèdent en moyenne une concentration de 400 ppm et une concentration maximale de 800 ppm.
Jusque-là, les scientifiques ne sont pas parvenus à expliquer le mode de fonctionnement du lithium dans le corps des plantes et des animaux. Ils ont remarqué qu’il est concurrencé par le calcium, le potassium et le sodium lors des processus cellulaires.
Ils ont aussi remarqué que le lithium participe au processus génétique et à la production d’énergie dans la cellule. Il est même capable de renverser le processus de sénescence en partie, en allongeant les télomères qui réduisent la capacité d’une cellule à répliquer son matériel génétique.
Néanmoins, le fait mystérieux ne réside pas dans le rôle joué par le lithium dans les cellules de l’organisme, mais plutôt dans la manière de laquelle il réussit à remplir ce rôle.
4- Le lithium possède plusieurs rôles dans de nombreuses industries

Dans le monde entier, c’est l’industrie du verre qui représente le plus grand utilisateur du lithium. Il est utilisé plus précisément sous forme de l’oxyde de lithium qui est extrait du carbonate de lithium. Pour obtenir le verre, les verriers ajoutent du sable à l’oxyde de lithium afin de limiter le point de fusion.
Pour abaisser le point de fusion de l’aluminium au cours de sa fabrication et élever aussi la résistance du produit final, l’industrie utilise le fluorure de lithium parce qu’il développe ici une fonction similaire à celle de l’oxyde de lithium dans la verrerie.
Par ailleurs, afin de souder des composantes électroniques ayant des tailles nanométriques, le même composé est utilisé, mais de façon combinée avec du silicium. Une autre utilisation aussi simple du lithium est qu’il est employé dans l’industrie des feux d’artifice pour ajouter une précipitation rouge aux explosions.
5- Le lithium est fabriqué dans de nombreux pays du monde

Vous avez déjà entendu parler du « triangle du lithium », un surnom donné à trois pays. En effet, ce surnom fait référence à l’Argentine, la Bolivie et le Chili parce qu’ils possèdent à eux trois réunit une proportion de 75 % du stock mondial en lithium. Du coup, ils en sont les plus grands producteurs mondiaux.
Néanmoins, leur leadership dans le secteur est concurrencé depuis 2017 par le Congo, un pays d’Afrique. En réalité, dans ce pays, il a été découvert une réserve très riche de lithium et dépourvue d’impuretés.
Il faut mentionner que le pays a commencé par exploiter ses réserves avec le temps et compte d’ailleurs même lancer les exportations commerciales en 2023. En dehors de ces pays, il y a aussi la Chine qui possède une production nationale considérable de lithium.
6- Le lithium a une procédure de raffinage très simple

Le processus de raffinage présente des difficultés qui s’aggravent en fonction de l’état de la matière première. Alors que la saumure naturelle constitue la matière première la plus simple à raffiner. Ainsi, le lithium vu qu’il se présente déjà sous forme de sel dans la saumure naturelle, il est facile de le raffiner.
La technique fait simplement évaporer la saumure naturelle au soleil pour donner des sels. Ces sels sont par la suite triés en tenant compte de leur composition. Cette technique est tout autre et un peu plus complexe dès que le lithium est à l’état de minerais. Dans cet état, les sels de lithium sont combinés au silicate.
La technique utilisée ici consiste à faire passer les minerais de lithium par un traitement chimique afin de dépouiller le sel de lithium des silicates et d’autres éléments contenus dans les minerais.
Le sel de lithium ainsi obtenu est ensuite additionné au sel de potassium, puis le tout subit un traitement électrique. À l’issue du traitement électrique, on obtient en plus du lithium, du potassium et du chlorure tous à l’état pur.
7- L’industrie du lithium laisse des impacts sur l’environnement

Pour extraire le minerai, la méthode la plus efficace demeure jusque-là l’exploitation à ciel ouvert. Cette méthode a pour inconvénient de dégrader le paysage. De manière plus précise, les animaux qui ont pour cadre de vie les alentours se retrouvent sans abris.
Lors de l’exploitation, afin d’éviter l’inondation de la mine on procède au pompage de l’eau ce qui infecte les réserves d’eau naturelle avec des métaux lourds telles que l’arsenic, l’antimoine et le magnésium.
En plus de ces dégâts chimiques, le pompage contribue à l’appauvrissement de la nappe phréatique locale. Il faut aussi souligner qu’en produisant le lithium, on obtient aussi de principaux sous-produits comme les composés de calcium appelés chaux.
Un peu plus loin, en fonction de la nature des minerais et des gisements de la mine, on peut retrouver également d’autres sous-produits notamment l’acide sulfurique et plus encore des fois de l’uranium.
8- Le raffinage du lithium au cœur d’un débat axé sur les droits de l’homme

Dans les pays où les réserves de lithium se situent dans des régions où vit une population autochtone considérable, ces discussions deviennent de plus en plus nombreuses. Il est reproché par exemple à l’Argentine de ne pas recueillir l’avis des riverains autochtones avant de lancer l’exploitation à grande échelle de ses gisements de lithium.
Les reproches vont jusqu’à mentionner que l’Argentine accorde de nombreux bénéfices aux compagnies minières qui se chargent de l’exploitation du lithium au détriment du respect des droits des populations locales.
Ces avantages s’étendent même au fait qu’on assiste à la non-divulgation des informations qui traitent des intérêts des compagnies impliquées. Par ailleurs, il est accordé à ces sociétés la liberté de dicter aux populations autochtones le cadre de leurs droits fonciers.
Des insuffisances pareilles ont été notées aussi aux États-Unis plus précisément dans le cadre de l’exploitation des réserves de lithium dans le Nevada. Dans ce cas, les rapports révèlent que les compagnies minières et les agences foncières sont pointées du doigt pour avoir facilité le non-respect des droits des populations locales.
9- Les batteries lithium-ion constituent la première forme d’utilisation faite du lithium

Avant de devenir monnaie courante au cours des années 2000, les toutes premières batteries au lithium-ion ont été conçues par la NASA déjà autour des années 1960. En ce moment, il n’était pas possible d’en fabriquer en grandes quantités parce que les méthodes de fabrication sont très complexes et onéreuses.
Néanmoins, ces réalités n’avaient pas découragé les ingénieurs. Ils ont poursuivi les recherches jusqu’en 1980. C’est exactement ces travaux de recherche qui ont permis finalement d’alléger la méthode de fabrication et par ricochet de baisser le coût de production.
C’est de là que la compagnie Sony a fabriqué en 1991 les premières batteries lithium-ion retrouvées dans le commerce. Cette fabrication s’est poursuivie dans le temps et bien même actuellement avec un pic noté au cours des années 2000 suite à l’éclosion du marché des smartphones.
Par ailleurs, des ingénieurs ont été distingués par le prix Nobel de chimie récemment en 2019 pour avoir fabriqué la batterie lithium-ion. Il s’agit des ingénieurs John Goodenough, Rachid Yazami et Akira Yoshino.
10- La présentation des batteries lithium-ion

Une batterie lithium-ion est encore appelée cellule lithium-ion. La plupart du temps, elle possède une forme plate ou disposée en forme de pochette, comme celle contenue dans les téléphones portables et les machines électroniques de taille similaire.
Néanmoins, la batterie lithium-ion peut avoir aussi un aspect cylindrique comme celle disposée dans les ordinateurs portables et d’autres appareils électroniques ayant des tailles approximatives. À l’opposé des cellules en forme plate ou de pochette, les cellules de forme cylindrique ont un problème de chaleur.
Excepté les cellules, il y a également le bloc-batterie qui se compose de nombreuses cellules fonctionnant simultanément. Un exemple bien connu de bloc-batterie lithium-ion représente les sources d’alimentation externes portables pour les appareils électroniques et aussi pour les ordinateurs portables.
Par ailleurs, les voitures électriques disposent aussi des blocs de batteries qui sont fabriqués avec des systèmes de refroidissement et de sécurités électriques intégrés.
11- Les batteries lithium-ion ne sont pas éliminées de la nature après usage

Les batteries rechargeables libèrent des métaux lourds toxiques à l’environnement après leur élimination. En revanche, les batteries lithium-ion ne laissent pas de métaux lourds cela dit après être usagées, elles sont jetées dans les déchets.
Ou bien même, elles subissent l’incinération comme bon nombre d’autres déchets. Puis c’est là justement qu’elles libèrent du dioxyde de carbone qui est néfaste pour le climat et la planète. Néanmoins, la bonne nouvelle est qu’il existe des techniques de recyclage de batteries usées.
Ces techniques procèdent au démontage des batteries pour en extraire le métal. Cependant, la technique est compliquée et onéreuse parce qu’elle coûte en moyenne 3 dollars pour recycler 1 kg de batteries.
Ce qui a fait qu’en 2019, on estimait que moins de 5 % des batteries lithium-ion usées ont été recyclées. Cette estimation est faible et alarmante en tenant compte du nombre de batteries mis sur le marché chaque année et des effets à long terme sur l’environnement.
12- Les batteries lithium-ion possèdent différents usages

Il est connu de tous que les batteries lithium-ion sont utilisées comme des sources d’alimentation aux ordinateurs portables et aux smartphones. Mais, il faut noter qu’en dehors de ces appareils, il y a aussi les appareils photo numériques, les caméscopes, les tablettes, les lampes de poche rechargeables et même les e-cigarettes.
Il y a aussi d’autres appareils sans fil qui peuvent fonctionner grâce aux batteries lithium-ion comme les débroussailleuses, les perceuses, les ponceuses, les scies et les coupe-bordures. Par ailleurs, ces batteries sont aussi utilisées dans le domaine aérospatial pour alimenter les robots envoyés en missions d’exploration comme le Curiosity Rover envoyés sur la planète Mars.
Actuellement, des travaux de recherche sont menés afin de voir s’il est possible d’utiliser les batteries lithium-ion comme sources d’énergie de réserve pour alimenter en cas de pannes de courant électrique.
13- Les batteries lithium-ion présentent le risque d’incendie

Ces batteries présentent le risque d’incendie parce qu’elles possèdent un électrolyte inflammable. À priori, ce n’est pas un grand risque néanmoins, il faut rester prudent. Lorsque la batterie lithium-ion est chargée rapidement cela provoque une montée inquiétante de la chaleur interne.
Cela peut donc faire exploser la batterie même sans l’intervention d’un combustible externe. Dans le même contexte, lorsqu’il fait extrêmement froid, les batteries lithium-ion deviennent très dangereuses. En effet, le froid fait cristalliser le lithium contenu à l’intérieur de la batterie.
Le mécanisme explicatif affirme que les cristaux ainsi formés sont capables de causer un court-circuit qui peut faire donc exploser la batterie. Uniquement en 2013, trois différents avions ont connu des incendies en plein vol à cause du surchauffage des batteries lithium-ion.
N’eussent été les habiletés des pilotes, ces avions pourraient s’écraser avec à l’appui des conséquences fâcheuses. Actuellement, les travaux de recherche se poursuivent pour mettre au point un électrolyte de substitution pour sécuriser les batteries lithium-ion.
14- Le lithium est manipulé scientifiquement sous de hautes précautions

Un autre fait incroyable sur le lithium concerne sa capacité de réactivité. Il possède des réactions corrosives comme l’acide et est capable de provoquer un incendie. Lorsqu’il est manipulé à mains nues, le lithium pur peut provoquer des brûlures chimiques en cas d’exposition prolongée et il faudra une intervention médicale.
Le lithium partage avec le sodium la capacité d’explosion partant du principe selon lequel les deux sont des composés alcalins. Au cas où le lithium n’exploserait pas, son contact avec l’eau produirait des gaz toxiques.
Par ailleurs, même à l’état impur, le lithium sous forme de poussière est capable d’agresser les tissus mous situés dans la gorge et au niveau du nez. Il est même interdit de s’exposer de manière prolongée à la poussière de lithium parce que cela pourrait engendrer une accumulation hydrique dans les poumons causant ainsi des œdèmes pulmonaires qui est considérablement mortelle.
15- Le lithium est aussi utilisé dans les vaisseaux spatiaux

Pour relever le défi de fabrication des engins flexibles et légers, les ingénieurs utilisent l’alliage de lithium aluminium. Il a été prouvé que le lithium peut être aussi allié au cuivre, au cadmium et au manganèse qui sont tous utilisés dans le secteur de fabrication des engins spatiaux.
Il y a aussi le lithium-manganèse qui est un alliage spécialement léger et résistant. Par ailleurs, dans le but de sécher l’intérieur des moteurs en aspirant l’eau pour éviter qu’elle ne se mélange pas au carburant, on utilise le chlorure de lithium et le bromure de lithium.
De plus, afin d’épurer l’air à l’intérieur des vaisseaux spatiaux, les ingénieurs utilisent deux sels de lithium tels que l’hydroxyde de lithium et le peroxyde de lithium. Ces sels ont la capacité de fixer le dioxyde de carbone contenu dans l’air en le transformant en oxygène et en carbonate de lithium.
Le carbonate de lithium est stocké comme un déchet alors que l’oxygène est orienté vers l’intérieur du vaisseau spatial pour l’alimenter en airs purs.
16- Le lithium est utilisé aussi dans l’armée

Dans l’armée, l’hydrure de lithium est très souvent utilisé pour rehausser la puissance et élever la chaleur des carburants des missiles. D’ailleurs même il existe spécialement certains missiles qui utilisent uniquement l’hydrure de lithium comme carburant.
Au niveau des torpilles Mark 50, c’est le lithium métallique qui est utilisé en tant que combustible puis l’hexafluorure de soufre joue le rôle d’oxydant. Une fois que la torpille est lancée, le moteur brûle de l’hexafluorure de soufre sur le lithium métallique.
La réaction obtenue à la suite de cette combustion émet un gaz chaud que le moteur de la torpille utilise pour faire fonctionner son hélice et faire avancer la torpille dans l’eau. Cette utilisation ainsi expliquée n’est pas inquiétante.
En effet, il y a une autre utilisation qui est totalement triste avec des conséquences ravageuses. Il s’agit du fait que l’armée utilise l’hydrure de lithium comme une source de combustible au niveau des bombes à hydrogène dont les explosions avoisinent celles des millions de tonnes de trinitrotoluène (TNT).
17- L’industrie nucléaire des États-Unis fait face à un déficit de lithium

Afin de refroidir le cœur des réacteurs nucléaires, les États-Unis utilisent de l’eau pressurisée. Le liquide refroidisseur renferme de l’acide borique qui intervient aussi pour contrôler l’activité du cœur nucléaire et faciliter son fonctionnement en toute sécurité.
Avec le temps, il a été remarqué que l’eau pressurisée conduit à la rouille du fer situé à l’intérieur du réacteur. De plus, l’acide borique cause des dommages aux parois métalliques internes du réacteur nucléaire.
Ces constats ont conduit les ingénieurs à poser sur les pièces métalliques du lithium afin d’éviter les dommages de l’acide borique et de l’eau. Le nouveau problème apparu est que sur le long terme, les couvertures en lithium se dégradent et nécessitent un remplacement lors de chaque tour de maintenance.
Au cours des années 1960, le pays avait annoncé limiter son infrastructure de lithium en phase avec le mouvement de dénucléarisation. Récemment en 2013, les autorités ont affirmé que sur les 100 réacteurs du pays, 65 seraient en train d’être endommagés à cause du déficit de lithium.
18- Les sels de lithium possèdent des propriétés médicinales

Un autre fait totalement incroyable sur le lithium est que les sels de lithium font partie des médicaments psychiatriques les plus répandus au monde. Par ailleurs, ils ont été reconnus par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et jouissent du caractère générique dans bon nombre de pays.
Les spécialistes en psychiatrie prescrivent les sels de lithium pour les patients atteints des troubles bipolaires, de la dépression et de la schizophrénie. Il faut mentionner que c’est lorsque les antidépresseurs échouent dans le cadre de la prise en charge de la schizophrénie et des troubles bipolaires que les médecins ont recours aux sels de lithium.
Face au tableau clinique de la dépression, les sels de lithium sont utilisés comme des éléments catalyseurs afin de booster l’efficacité des antidépresseurs. Des travaux de recherches menées dans ce cadre ont prouvé que 95 % des patients développant des tendances suicidaires deviennent sobres après le traitement avec des sels de lithium. Cependant jusque-là, les scientifiques ne sont pas parvenus à expliquer la manière dont les sels de lithium arrivent à de telles efficacités. Plus qu’un fait incroyable, ce rôle du lithium révèle simplement de plus grands mystères actuels de la science médicale.