LIGHTS
A la recherche du lithium
Une innovation européenne portée par GeoRessources
La transition énergétique en cours vise à diminuer les activités ayant recours aux ressources carbonées. De ce fait, l’essor des technologies électriques nécessite des matières premières stratégiques, notamment pour manufacturer les batteries. L’un de ces métaux critiques, dont l’Europe dépend, est le lithium. Et l’enjeu global de ce métal rare est aussi géopolitique.
Le lithium est exploité principalement hors de notre vieux continent. En Europe, c’est le Portugal qui constitue une province majeure pour les gisements présents sous la forme de pegmatites lithinifères, dont certaines sont utilisées par l’industrie de la céramique depuis des siècles. Un terrain idéal d’exploration : dans un district d’environ 100km2, les gisements de lithium se localisent dans des filons de quelques centaines de mètres de long et quelques mètres de large qui affleurent souvent en surface, et qui pour certains sont encore à découvrir.
LIGHTS (Lightweight Integrated Ground and Airborne Hyperspectral Topological Solution) vise à simplifier l’exploration de ces gisements lithinifères, en combinant différentes techniques utilisées en temps quasi-réel.
En prospection, habituellement deux missions sont nécessaires. La première mission, de télédétection, va reconnaître des zones où les minéraux porteurs du lithium affleurent en surface. Ces minéraux sont reconnus car ils possèdent une manière spécifique de refléter la lumière du soleil de manière indirecte. C’est cette signature spectrale spécifique qui est captée par l’instrument. La mesure est réalisée par satellite et/ou drone. Les zones définies ainsi sont relativement larges et la seconde mission va consister à confirmer au sol le signal détecté par moyens aéroportés.
Le projet LIGHTS rassemble ces missions en une seule. Tout d’abord un spectromètre infrarouge, monté sur drone, scanne la surface du sol, dont le signal est joint aux données géologiques dans une intelligence artificielle qui établit des cartes de probabilité de présence du précieux métal. Immédiatement après, deux spectromètres portatifs - un similaire à celui du drone et un LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)- interviennent pour vérifier au sol la présence effective de lithium dans les points les plus prometteurs. Les cartes prédictives sont mises à jour par l’intelligence artificielle en temps quasi-réel suite au déchargement des données des outils portatifs.
L’impact environnemental et économique est majeur. En effet, cette chaîne de vérification de la cible minéralisée, effectuée avant la décision de faire des forages, permet d’en réduire le nombre et de diminuer la durée d’exploration. De plus, d’un point de vue technique, se servir uniquement d’instruments disponibles facilement dans le commerce présente l’avantage de pouvoir appliquer cette solution à d’autres types d’investigations ou à la prospection d’autres minéraux.
La mission scientifique de GeoRessources se concentre sur la technique du LIBS. Le laboratoire est en charge de la création et de l’exploitation des résultats obtenus par ce "pistolet laser", en établissant le protocole sur des échantillons non préparés pour obtenir une mesure quantitative du lithium sur le terrain. Les chercheurs ont également produit une base de données de « réponses des roches au signal laser instrumental » accessible aux publics cibles (essentiellement universitaires et entreprises de prospection).
GeoRessources est le porteur de ce projet.
Le projet LIGHTS est un projet européen ERA-MIN composé de cinq partenaires :
- Beak Consultants GmbH, Freiberg, Germany
- Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Portugal – Dep. of Geosciences, Environment and Spatial Planning
- GeoForschungsZentrum, Potsdam, Germany
- Université Claude Bernard de Lyon, France – Laboratoire de Géologie de Lyon
- Université de Lorraine (Project Leader), Nancy, France – Laboratoire GeoRessources
A ceux-ci viennent s’ajouter deux partenaires associés, une entreprise d’extraction portugaise et le service géologique du Brésil.
Le site web dédié : lights.univ-lorraine.fr
Contact : Jean Cauzid, Maître de conférences – jean.cauzid@univ-lorraine.fr