Le sous-sol du Fossé rhénan pourrait devenir une ressource stratégique majeure pour l’Europe. Une étude récente chiffre le potentiel en lithium et en rubidium de la région, qui est très prometteur. Et cela d’autant plus que ces éléments se trouvent dans des eaux chaudes très salées du sous-sol, déjà exploitées en géothermie profonde pour la production d’énergie. Mais, d’ici là, il restera à relever plusieurs défis techniques et environnementaux.

Dans le cadre de la transition énergétique, la demande en lithium liée aux batteries des véhicules électriques est en très forte hausse et devrait encore s’accélérer. Le rubidium, autre métal stratégique, est moins connu. Rattaché à un marché de niche, il est utilisé dans des technologies avancées, telles que l’optique (certaines cellules photovoltaïques, par exemple), l’électronique et les horloges atomiques.

Comment faire face à cette demande en métaux stratégiques tout en limitant la dépendance à la Chine ? Certains envisagent déjà de rouvrir des mines en Europe, mais la première étape reste d’estimer les ressources de nos sous-sols.

Et si une piste se trouvait déjà sous nos pieds en ce qui concerne le lithium et le rubidium ? Plus précisément dans le Fossé rhénan, entre la France et l’Allemagne, dans les eaux profondes déjà utilisées pour produire de la chaleur et de l’électricité géothermales.

Dans une étude récemment publiée, nous proposons une nouvelle estimation de ce potentiel ainsi qu’une mise à jour des connaissances quant au fonctionnement du système géothermique produisant ces éléments. Les résultats sont très encourageants, même s’ils demandent encore à être confirmés. Par ailleurs, des défis technologiques et environnementaux doivent encore être relevés, ce qui sera essentiel pour gagner la confiance des politiques et des riverains.

Des ressources naturellement présentes

Contrairement aux gisements miniers classiques, ici, le lithium et le rubidium ne doivent pas être extraits des roches mais d’eaux chaudes, qui interagissent chimiquement avec les roches de leurs réservoirs géothermiques.

Dans le cas du Fossé rhénan, les saumures géothermales profondes (eaux très salées) sont issues d’un mélange entre d’anciennes eaux de mer – qui ont envahi la région par le passé et se sont fortement évaporées – et des eaux de pluie.

Ces saumures, qui se sont ensuite infiltrées dans le sous-sol, circulent aujourd’hui dans les principaux réservoirs géothermiques gréseux (Permien, Trias) et granitiques (Carbonifère) profonds.

Comment ces métaux se retrouvent dans les eaux géothermales ?

D’après leur composition chimique et isotopique, ces saumures semblent être à l’équilibre chimique avec les roches des réservoirs gréseux, mais restent en interaction avec les réservoirs granitiques.

Pour la plupart d’entre elles, les températures d’équilibre chimique sont estimées à environ 225 °C (± 25 °C), ce qui est compatible avec une provenance des........

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