En 1929, le soda 7UP a été annoncé comme un "Bib-label Lithiated Lemon-Lime Soda" et plus tard 7UP Lithiated Lemon Soda. La boisson populaire contenait en fait du citrate de lithium, un composé fabriqué à partir de l'élément lithium, le même que celui que l'on trouve dans les batteries lithium-ion d'aujourd'hui. Il n'y a pas d'explication confirmée pour le 7 dans 7UP, mais certaines personnes ont émis l'hypothèse que c'est parce que la masse atomique du lithium est proche de 7 (c'est 6,94, mais peut-être qu'ils ont arrondi).
Pourtant, le citrate de lithium (sel de lithium) était un ingrédient de la boisson entre 1929 et 1948 lorsque la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis en a interdit l'utilisation dans les sodas et la bière.
Pourquoi les entreprises mettaient-elles du lithium dans leurs boissons en premier lieu ? Pendant des siècles, les sources chaudes au lithium ont été considérées comme médicinales et, tout au long des années 1800, le lithium a été utilisé pour traiter la goutte, y compris la "goutte cérébrale". Il était également prescrit à la fin du 19e et au début du 20e siècle pour la manie et la dépression mélancolique, de sorte que l'élément avait une bonne réputation.
Mais aujourd'hui, le lithium est plus demandé que jamais. Et tandis que la plupart des gens pensent probablement à l'élément en termes de batteries pour ordinateurs portables et véhicules électriques, l'élément est utilisé pour des choses bien au-delà de la technologie. En fait, le lithium est encore utilisé pour traiter certains troubles de l'humeur; il est utilisé dans les lentilles de haute technologie du système de conversion de protons FERMILAB depuis des décennies ; et il aide à stabiliser la verrerie et la céramique. Certains pensent même que le microdosage serait bénéfique pour la santé mentale (nous en reparlerons plus tard).
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Le lithium est l'un des éléments les plus légers sur Terre. Son numéro atomique est 3 et sa masse atomique est 6,94. Comme les autres métaux, le lithium est mou et malléable. Il est de couleur argentée et a la densité d'un bloc de pinède, explique Michael McKibben, professeur-chercheur en géologie au département des sciences de la Terre et des planètes à l'Université de Californie à Riverside.
Johan August Arfwedson a découvert le lithium en 1812 alors qu'il décomposait des minéraux de silicate de lithium, dont la pétalite, sur l'île suédoise d'Utö. Il a découvert que la pétalite contenait un métal auparavant inconnu, le lithium. "Alors Arfwedson et son professeur ont décidé de nommer le nouvel élément d'après le mot grec pour pierre, lithos, pour refléter sa découverte dans les minéraux plutôt que dans les plantes et les animaux », explique McKibben. Aujourd'hui, les roches sont une source principale de lithium, bien qu'on en trouve également dans les sources chaudes et sous les lits de lacs asséchés.
Pendant des siècles, les gens étaient connus pour se baigner dans des sources chaudes au lithium pour leurs bienfaits médicinaux perçus, comme ceux trouvés à Lithia Springs, en Géorgie. Le Sweet Water Hotel and Health Resort qui s'y trouvait autrefois était si célèbre que des gens comme Mark Twain, les Vanderbilt et plusieurs présidents, dont Theodore Roosevelt, l'ont visité. Aujourd'hui, les sources chaudes, les zones géothermiques et salines ont tendance à contenir de grandes quantités de lithium. Comme les pegmatites et le granit, les roches volcaniques contiennent beaucoup de lithium, explique McKibben. "Tout processus qui transforme ces roches en argile, par exemple, ou les processus d'évaporation qui concentrent les saumures, peuvent enrichir davantage le lithium dans les environnements où nous trouvons du lithium extrait."
"Il est vrai que les gens pensent aux batteries car cela représente environ 75 % de l'utilisation", déclare McKibben. "Vous pouvez évaluer toutes les choses que vous avez qui ont des batteries lithium-ion, et la liste s'allonge :voitures, médicaments, vélos, scooters, téléphones, tablettes, tondeuses. J'ai un désherbeur alimenté par batterie au lithium."
Malgré l'interdiction du lithium dans les boissons, il s'agit aujourd'hui d'un traitement oral efficace des troubles de l'humeur (vous ne le consommez tout simplement pas dans le soda citron-lime). Il s'appelle Lithobid, mais depuis les années 1950, les sociétés pharmaceutiques ont ajouté des alternatives synthétiques ciblées.
Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les verres de transition ou pourquoi les vitres teintées s'assombrissent en réponse au soleil ? La puissance du lithium !
"De nombreuses fenêtres modernes dans les maisons s'assombrissent en plein soleil, et c'est à cause des composés de lithium dans le verre", explique McKibben. "Le lithium dans le verre est une couche d'ions lithium qui migre en réponse à la lumière du soleil et assombrit ensuite le verre." L'autre utilisation quotidienne du lithium concerne la céramique et les verres, car le lithium améliore la durabilité de la céramique et des verres et aide à stabiliser la couleur.
L'exploitation minière du lithium est en plein essor aujourd'hui, principalement en partie grâce à l'augmentation du nombre de véhicules électriques et à la demande de lithium pour les batteries rechargeables. La course est lancée pour exploiter l'élément et, bien qu'il ait été exploité en Caroline du Nord, au Nevada et au Canada, la majeure partie du lithium mondial provient d'Amérique du Sud et d'Australie. Le "triangle du lithium" est une région où le Chili, l'Argentine et la Bolivie se rencontrent dans le désert d'Atacama. Ici, le lithium est pompé sous les lits de lacs asséchés appelés salares , le mot espagnol désignant les lits de lacs asséchés, puis placés dans des bassins d'évaporation.
Le salar d'Atacama est un plat de sel au Chili et est le plus grand gisement de production de lithium au monde. Il produit actuellement environ un tiers du lithium mondial et a à peu près la taille du parc national de Yosemite. "Vous pouvez les voir depuis l'espace", souligne McKibben. "Ils sont énormes. Chacun de ces étangs a la taille d'un terrain de football, et il y en a des centaines. C'est ce qui dévaste l'environnement au Chili."
Bien que les processus d'extraction varient (et peuvent être très secrets), ils fonctionnent essentiellement comme ceci :le lithium est extrait d'une saumure souterraine riche en minéraux et est amené à la surface pour s'évaporer dans de grands bassins. La solution saline restante est traitée en plusieurs étapes jusqu'à ce que le lithium soit prêt à l'emploi. Le processus est très destructeur pour le milieu environnant. La vie végétale meurt, les lagons s'assèchent et les animaux locaux perdent l'accès à leurs aires de reproduction habituelles.
"Les étangs consomment de grandes quantités d'eau et de produits chimiques et causent des dommages environnementaux considérables à la surface de la Terre. C'est pourquoi ce concept d'extraction directe de lithium à partir de saumures géothermiques et de saumures de champs pétrolifères a pris son envol au cours des deux dernières années, car ceux-ci consomment beaucoup moins arrosez et ne dérangez pas la terre », explique McKibben.
Il dit également que l'empreinte d'une installation géothermique d'extraction directe de lithium près de la mer de Salton en Californie est d'environ 100 acres (40,4 hectares) et consomme 10 fois moins d'eau et produit un produit au lithium en quelques jours. En revanche, l'empreinte d'un bassin d'évaporation au Chili est de plus de 3 000 acres (1 214 hectares) et il faut deux ans pour fabriquer du lithium.
Nous avons expliqué comment l'extraction du lithium est nocive pour l'environnement, mais elle peut également avoir des conséquences négatives sur la santé lorsqu'elle est consommée en grande quantité et peut être explosive dans de bonnes conditions.
"Le lithium est relativement instable, il n'a que trois protons dans son noyau et il a un troisième électron extérieur non rémunéré, lâchement maintenu. Il aime donner facilement ce troisième électron", explique McKibben, ce qui facilite la réaction du lithium. , en particulier avec de l'eau, de l'oxygène et de l'azote. "Le lithium métallique non revêtu réagira assez violemment avec l'eau pour former une solution d'hydroxyde de lithium, puis de l'hydrogène gazeux, qui est inflammable dans le cadre de cette réaction, libérant de la chaleur. C'est donc la raison des incendies associés au lithium."
Les batteries lithium-ion peuvent prendre feu à cause des électrolytes qu'elles contiennent. McKibben dit qu'il s'agit d'un composé organique inflammable, et s'il y a un défaut dans une batterie lithium-ion, cela pourrait provoquer un court-circuit. Ou, la batterie pourrait être surchauffée ou percée de l'extérieur, et ces deux problèmes peuvent faire réagir le lithium métal avec l'eau ou l'air. Les batteries ont été responsables de plusieurs incendies dans des avions et dans des aéroports au cours des 10 dernières années.
"C'est à ce moment-là que vous obtenez des smartphones, des ordinateurs portables et des batteries de voiture qui commencent à brûler", explique McKibben. "Les incendies de batteries au lithium sont un danger croissant, en particulier dans les avions, et c'est le pire endroit auquel je puisse penser pour avoir un incendie de batterie." Les chercheurs continuent de rechercher une alternative plus stable et moins inflammable aux électrolytes liquides ou en gel.
En ce qui concerne la raison pour laquelle la FDA a interdit le lithium dans les boissons gazeuses à la fin des années 40, c'était simplement parce que les gens en consommaient trop. Et pas seulement de leurs sodas préférés. Ils l'obtenaient de leur bière, comme traitement médical et même comme alternative à faible teneur en sodium au sel de table. Les gens en faisaient une surdose et ressentaient les effets secondaires de la toxicité du lithium, notamment des nausées, des vomissements, des tremblements et des lésions rénales.
Rappelez-vous que nous avons dit que certains pensaient que des microdoses de lithium pourraient être bonnes pour notre santé mentale ? En 2014, une psychiatre et membre du corps professoral du Weill Cornell Medical College, Anna Fels, a suggéré dans un article d'opinion du New York Times que nous commencions à rechercher les effets que des doses régulières de lithium pourraient avoir sur la société.
"Les recherches à ce jour suggèrent fortement que les taux de suicide seraient réduits, et même peut-être d'autres actes violents. Et peut-être que le taux de démence diminuerait", écrit-elle dans son article, "Devrions-nous tous prendre un peu de lithium ?" Une petite dose de lithium dans les approvisionnements en eau pourrait-elle vraiment réduire les taux de suicide, de viol et de meurtre aux États-Unis ? Fels semble penser que malgré une mauvaise réputation d'un snafu du milieu du XXe siècle, nous devrions envisager de reprendre le sujet.
Et une méta-analyse de 2020 d'études antérieures publiées dans le British Journal of Psychiatry qui a examiné comment le lithium naturel dans l'eau du robinet est corrélé avec des niveaux inférieurs de suicide dans les populations locales semble être d'accord avec elle. Pour l'instant, cependant, nous allons opter pour un bain dans une source chaude minérale.
Maintenant c'est intéressantLithium is one of the three elements known to exist during the Big Bang. However, scientists observed more lithium than theoretically should have been produced. In 2020, Arizona State researchers discovered another source of lithium, exploding stars, aka classical novae, which explains why there is more lithium than scientists initially expected. Stellar, dude.
