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En 2007, un géoscientifique de Penn State, Terry Engelder, a calculé que la Pennsylvanie pourrait abriter plus de 50 000 milliards de pieds cubes de gisements de gaz naturel accessibles. Engelder a par la suite révisé son calcul à la hausse, à 489 billions de pieds cubes, suffisamment pour répondre à la demande américaine de gaz naturel pendant 18 ans. Ces chiffres massifs ont déclenché le boom de la fracturation hydraulique en Pennsylvanie, conduisant à des forages dans tout l’État. Depuis le début de la ruée, 13 000 puits non conventionnels ont été forés en Pennsylvanie.
Aujourd’hui, un nouveau calcul « stupéfiant » a attiré l’attention de l’industrie gazière : une étude menée par des chercheurs du Laboratoire national de technologie énergétique montre que les eaux usées produites par les puits non conventionnels de Pennsylvanie pourraient contenir suffisamment de lithium pour couvrir 38 à 40 % de la consommation domestique actuelle. Le lithium est un minéral critique il s’agit d’un « composant essentiel » de nombreuses technologies d’énergie propre, y compris les batteries pour véhicules électriques.
L’étude a utilisé les données de conformité des produits chimiques et de la production du Département de la protection de l’environnement de Pennsylvanie pour estimer qu’environ 1 160 tonnes de lithium par an pourraient en être extraites. eau produite, qui est une combinaison de fluides utilisés pour la fracturation hydraulique et d’eau provenant de formations naturelles souterraines qui retournent à la surface pendant le processus de forage. Le lithium présent dans l’eau produite en Pennsylvanie provient probablement d’anciens volcans qui étaient en éruption au moment de la formation des gisements de gaz naturel. Ces cendres volcaniques contenaient du lithium qui s’est finalement infiltré dans les eaux souterraines.
« La communauté des chercheurs aux États-Unis travaille vraiment dur pour trouver les matériaux et les méthodes qui nous permettront d’atteindre nos objectifs climatiques et de décarboner l’économie », a déclaré Justin Mackey, chercheur principal de l’étude. « Parfois, vous pourriez être surpris de savoir d’où vient réellement ce matériau. »
Le Coalition des schistes de Marcellus, un groupe industriel dédié à la formation Marcellus Shale, le gisement de gaz naturel situé sous la Pennsylvanie, la Virginie occidentale, l’Ohio et l’État de New York, a réagi à la nouvelle avec enthousiasme. « Cette analyse scientifique réalisée par l’un des principaux laboratoires énergétiques au monde montre une fois de plus à quel point l’abondance du gaz naturel de Pennsylvanie peut améliorer la sécurité énergétique, environnementale et nationale de l’Amérique », a déclaré la coalition dans un communiqué.
Les États-Unis dépendent actuellement des importations en provenance de Argentine, Chili et Chine pour répondre pleinement à ses besoins en lithium, et la demande de lithium devrait augmenter considérablement à mesure que la transition vers les énergies propres s’accélère.
Mackey, géochimiste de recherche au National Energy Technology Laboratory, a déclaré qu’il s’était concentré sur le lithium parce qu’il s’agit d’un matériau stratégique pour l’économie américaine et les industries de défense et parce que ses chaînes d’approvisionnement ne sont pas sécurisées. « Nous dépendons d’entités étrangères comme la Chine, le Chili et l’Australie pour nous procurer ces matières premières, mais elles sont essentielles à nos économies », a-t-il déclaré. « Et plus important encore, ils sont essentiels à la décarbonisation du parc automobile américain. »
Il a déclaré que les chercheurs étaient « choqués » que les concentrations les plus élevées de lithium trouvées dans le Marcellus « soient comparables à la saumure de lithium, à l’eau qui est réellement extraite du lithium ».
« Je pense qu’avoir davantage de sources nationales de lithium est définitivement une chose positive, surtout s’il n’est pas nécessaire de créer une mine pour exploiter la ressource », a déclaré Mackey. Les déchets de forage non conventionnels seront probablement produits en grandes quantités dans un avenir proche, a-t-il déclaré, et si l’assainissement de ces déchets en toute sécurité pouvait également devenir économiquement intéressant, cela pourrait également être bénéfique pour l’environnement.