Cet article a été initialement publié par RBCx (08/03/2024) (lien).

La start-up canadienne de technologies propres utilise la nanotechnologie pour rendre l'extraction du lithium plus évolutive, efficace et durable.

Le lithium n'est pas une chose à laquelle la personne moyenne pense tous les jours, mais elle en dépend presque certainement. Le métal alimite littéralement une grande partie de notre technologie moderne, des téléphones cellulaires aux ordinateurs portables et aux véhicules électriques (VE).

Les batteries au lithium ont même été appelées « l'avenir de l'énergie », bien que cet avenir soit loin d'être certain. Certains experts de l'industrie prédisent une pénurie mondiale de lithium dès 2025. En réalité, les méthodes traditionnelles d'extraction du lithium ne peuvent tout simplement pas faire face à l'augmentation de la demande.

Heureusement, une entreprise en démarrage de Calgary Sommet Nanotechnologie croit qu'il a la solution au problème d'approvisionnement du lithium. L'entreprise est pionnière d'une technologie novatrice qui rend l'extraction du lithium à la fois plus efficace et plus durable — un scénario gagnant-gagnant qui a généré un financement de l'ordre de 65 millions de dollars canadiens à ce jour.

L'inspiration au sommet des montagnes devient une innovation minière

La fondatrice de Summit Nanotech, Amanda Hall, a trouvé son inspiration pour la start-up en 2018 après avoir fait le sommet d'une montagne au Tibet. Pendant son séjour, elle a remarqué qu'un moine tibétain utilisait un téléphone cellulaire qui nécessitait une batterie au lithium. Une ampoule s'est éteinte et Hall s'est rendu compte à quel point la demande de lithium deviendrait omniprésente. Changer la façon dont le métal est extrait pourrait vraiment changer la donne sur le plan économique et environnemental à l'échelle mondiale.

Avec l'essor des véhicules électriques en particulier, l'approvisionnement mondial en lithium est de plus en plus tendu. « Si même une poignée de constructeurs automobiles atteignent leurs objectifs en matière de véhicules électriques, que ce soit en termes de part de leur parc automobile ou de ventes par année, la demande de lithium devient extraordinaire », affirme Adam Le Dain, vice-président de la stratégie et du développement corporatif de Summit Nanotech. « L'offre n'y répondra pas — et même si elle le pouvait, les méthodes actuelles de source d'approvisionnement présentent des défauts naturels. »

L'entreprise a déposé ses premiers brevets en 2019, ce qui représentait un défi majeur en raison de l'investissement financier requis pour lancer des entreprises de technologies propres en démarrage. « Pour toute technologie dure, les besoins en capital sont immenses », dit Le Dain. Ce n'est pas comme si vous faisiez un logiciel en tant que service (SaaS), où vous avez besoin de quelques centaines de dollars pour écrire du code. Vous devez tester, valider, interrompre et recommencer. Il s'agit de longs cycles de développement et d'importants coûts en capital, même à l'échelle de la banquette.

En conséquence, tout a été mis à rude épreuve au début, au point où Hall a essentiellement mis sa vie à profit pour l'entreprise.

« Elle a quitté son emploi, vendu sa maison et s'est lancée dans cette voie parce qu'elle y croit », explique Le Dain. C'est un thème général d'Amanda Hall en tant qu'être humaine, ce qui fait probablement partie de la façon dont nous sommes arrivés là où nous en sommes aujourd'hui.

Sachez quand réduire vos pertes

Beaucoup de gens imaginent les réussites technologiques comme « Eureka ! » des moments où une idée remarquable surgit soudainement dans la tête d'un fondateur et naissait presque au monde. Ce n'était pas le cas pour Summit Nanotech.

En fait, la première solution d'extraction du lithium proposée par la start-up a été un échec total. « Nous avons commencé par ce concept de modélisation de la technologie d'après le rein humain, avec l'idée que vous puissiez extraire des minéraux ou des métaux spécifiques d'une solution d'une manière très efficace sur le plan énergétique. Au départ, nous avons pensé qu'il fallait utiliser un processus membranaire pour le faire », explique Le Dain. « Cela n'a pas fonctionné. Arrêt complet.

Bien qu'il ait été tentant de redoubler d'efforts et de consacrer plus de temps, d'efforts et d'argent à la faire fonctionner, le succès actuel de Summit Nanotech peut être attribué au fait contraire.

« Il y a eu un moment assez critique de notre histoire où la décision a été prise assez rapidement de dire, écoutez, c'était une mauvaise idée, mais la thèse de base concernant la capture sélective des minéraux à partir d'une solution est solide. Continuons avec ça, mais coupez en utilisant une membrane comme méthode d'exécution », explique Le Dain. Au lieu de cela, ils se sont tournés vers un matériau sorbant, qui a fonctionné.

Il s'agit de trouver cet étrange équilibre entre engagement et confiance, mais aussi de rester humble et de pouvoir pivoter rapidement.

Il souligne que la décision de passer à autre chose rapidement est l'une des plus grandes leçons de l'entreprise et qui fait maintenant partie intégrante de sa culture d'entreprise. « Les délais dans le domaine de la technologie climatique ou de l'espace minéral critique sont assez longs, donc si vous empruntez la mauvaise route pendant un cycle complet, vous avez terminé. Il s'agit de trouver cet étrange équilibre entre engagement et confiance, mais aussi de rester humble et de pouvoir pivoter rapidement. »

Le lithium est traditionnellement extrait de la saumure ou de la roche dure, la saumure sous les marais salants de l'Amérique du Sud devenant un contributeur majeur à l'approvisionnement mondial. Malheureusement, cette méthode a soulevé des préoccupations environnementales parce qu'elle nécessite une utilisation massive de l'eau, ainsi que d'importantes superficies de terres.

De Calgary au Chili

Cependant, DenAli de Summit Nanotech^TM La solution d'extraction directe au lithium (DLE) capture les ions lithium dans la saumure à l'aide, comme leur nom l'indique, de la nanotechnologie. Par la suite, ils sont en mesure de réinjecter la saumure appauvrie en lithium dans les marais salants, ce qui aide à préserver les sources d'eau douce à proximité.

Summit Nanotech a son siège social à Calgary, mais son premier projet pilote a été basé au Chili. En effet, c'est en fin de compte que c'est là que se déroule la majeure partie de l'extraction du lithium, et il est logique de tester leur technologie dans des conditions réelles.

Notre thèse était donc la suivante : déployons la technologie dans la région et l'endroit où elle sera finalement déployée à l'échelle commerciale. Ce sera plus représentatif du rendement réel, et cela nous permettra de faire avancer, en parallèle, des ententes avec de multiples partenaires du Chili et de l'Argentine », a déclaré Le Dain.

« Cela nous permettra également de commencer à apprendre sur le terrain. Ce qui, encore une fois, sera critique parce qu'il s'agit d'environnements difficiles », poursuit-il. « À l'échelle commerciale, nous serons à plus de 4 000 mètres d'altitude dans le désert, généralement loin de toute sorte de civilisation standard. Donc, vous devez commencer à apprendre, comment ces réalités environnementales affectent-elles le processus ?

Le projet pilote lui-même a été construit à Calgary à la fin de 2021, alors que la COVID avait encore des répercussions négatives sur de multiples industries. Le laboratoire avec lequel ils travaillaient à l'origine a fermé, alors Summit Nanotech a construit le projet pilote dans une grange juste à l'extérieur de la ville. Ce n'était que le début de leurs défis.

« Les chaînes d'approvisionnement étaient un désastre monstrueux à l'époque, et nous étions une petite entreprise basée à Calgary qui envoyait un seul conteneur d'expédition au Chili. Nous n'étions pas une priorité », dit De Lain. « Nous attendions au port qu'il arrive. C'était un contenant blanc avec un énorme autocollant Summit Nanotech sur le côté. Ils font tomber le conteneur et disent : « Voilà les gars, félicitations ! » Mais c'était un conteneur gris. Ce n'était tout simplement pas le nôtre.

Il y a aussi eu des apprentissages sur le côté humain du pilote. Summit Nanotech déploie les meilleurs chimistes, ingénieurs et scientifiques de Calgary dans le désert chilien. « Ce sont des experts en la matière qui ont construit la technologie et construit le projet pilote, mais c'est un environnement de travail assez différent et ils sont maintenant physiquement éloignés du reste de l'entreprise. Il faut travailler pour essayer de gérer cela d'un point de vue culturel. »

En fin de compte, le premier projet pilote au Chili a été un succès et a mené à la création d'une installation permanente plus grande à Santiago qui présentait de nombreux avantages : la possibilité de gérer plusieurs saumures à la fois, des occasions de développement commercial et le fait d'être un endroit plus attrayant pour les talents internationaux.

Le prochain grand objectif de Summit Nanotech sera d'augmenter son cycle de série B en 2024 tout en déployant son installation de démonstration en Amérique du Sud et en ouvrant une autre usine de Calgary et de Denver pour étendre leur empreinte de prototypage et de fabrication. « Il y a beaucoup à faire et beaucoup d'occasions, alors nous essayons d'agir aussi vite que possible », dit Le Dain. « L'acharnement sera une constante.

Si vous souhaitez en savoir plus sur Summit Nanotech, veuillez visiter leur site Web à summitnanotech.com.

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