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CHRONIQUES DU XXIème SIÈCLE

CHRONIQUES DU XXIème SIÈCLE


Enjeux du siècle (1) – Les terres rares

Publié par Renaud Cadrot sur 2 Février 2017, 14:50pm

Catégories : #Enjeux du siècle

Si notre univers contiendrait quelques 1080 d’atomes (soit un 1 suivis de 80 zéros), éparpillés de manières plus ou moins régulières selon les secteurs, leurs variétés sont bien moindres puisque nous recensons à l’heure actuelle seulement 118 types d’atomes. Tous sont répertoriés dans un tableau réputé de tout scientifique en herbe : le tableau périodique des éléments.

 

En substance, ce tableau, établi par le chimiste russe Dmitri Mendeleïev en 1869, classe tous les éléments connus à ce jour dans un ordre bien spécifique. En effet, Mendeleïev a compris qu’il existe une périodicité des propriétés chimiques entre les atomes connus à l’époque, ce qui lui a permis de les agencer, catégoriser, puis d’identifier ceux restant à découvrir et même prédire les propriétés d’éléments dont on ignorait l’existence. Le tableau initial comptait 63 éléments seulement quand aujourd’hui on en compte 118. Le tableau, par ailleurs, s’est récemment enrichis de 4 nouveaux atomes, créés artificiellement en laboratoire, en 2014. 

 

Dans cet inventaire, on retrouve des éléments qui nous sont familiers, de par leurs utilisations intensives sur Terre comme l’aluminium ou le fer, mais aussi tout un bestiaire chimique composé de technétium, de seaborgium ou de darmastadium dont la plupart des gens seraient bien incapables d’en expliquer les usages. Surtout, si plusieurs d’entre eux abondent dans l’univers (comme l’azote et l’oxygène qui composent 78 % et 21 % de notre atmosphère), une grande majorité sont présents en quantité limitée dans les sous-sols de la planète et sont, de ce fait, non renouvelables.1

 

Durant une bonne majorité de l’histoire humaine, la question de l’aspect restrictif des ressources terrestres ne se posait pas. On parle d’un temps où développement durable et écologie sont au mieux une vaste farce pondue par quelques illuminés fumeurs d’herbe, au pire des termes dont on ne connaît pas encore la signification ni les enjeux à venir. La rareté de certains composants comme l’or ou l’argent, leur ont longtemps conféré une valeur marchande élevée mais tant que l’on trouvait des mines à creuser, personne ne s’inquiétait d’un possible épuisement des sols.

 

Pourtant, que ce soit le cuivre, le zinc, le chrome, l’étain, l’hélium, l’uranium ou le lithium, tous sont dans la liste des ressources irrémédiablement condamnées à disparaître dans les années, décennies, siècles à venir dans le cas où leur extraction intensive se poursuivrait avec l’ampleur que l’on connaît aujourd’hui. Il faut bien comprendre que toute la diversité élémentaire que les étoiles et la Terre ont mise des millions d’années à façonner ne peut pas suivre la cadence infligée par l’industrie gargantuesque des hommes. L’entièreté du stock de ses matières premières nous est disponible en une unique fois, il n’y aura pas de rab.

 

Déterminer les réserves exactes de ressources non renouvelables ainsi que leur date d’épuisement demandent de connaître de nombreux facteurs comme la quantité de mines en activité, la somme des matières qu’on espère encore y trouver, l’importance de la demande mondiale ou encore le volume de ces denrées qu’on estime convertir en biens de consommation, énergies, infrastructures dans une période donnée. Les prévisions fluctuent ainsi d’une étude à l’autre, d’un optimisme béat quant à la générosité sans limite de la planète à un catastrophisme extrême annonçant la fin de notre civilisation dans un avenir un peu trop proche. Pour donner un exemple modéré, selon l’Atlas du futur de mondes de Virginie Raisson, sorti il y a quelques semaines, on prédit la fin du plomb, du diamant, du zinc, de l’or et de l’argent dans les quinze ans à venir.

 

Pourtant, les gouvernements des 193 pays du monde reconnus par l’ONU pourront décider de stopper l’hémorragie dès demain, de nouveaux sites seront peut-être découverts dans des zones inattendues ou une innovation technologique surpassant l’ancienne aura éventuellement le pouvoir de remiser un minerai, jusqu’alors indispensable, en pièce de musée. Le pétrole est le meilleur représentant des variations des désirs et rejets. Un jour or noir, un autre énergie fossile, on a cru que l’humanité le délaisserait au profil d’alternatives plus propres quand la découverte de nouveaux gisements au Groenland ou le perfectionnement d’extraction de pétrole de schiste lui ont donné une seconde jeunesse dont l’environnement se serait bien passé…

 

Dernièrement, dix-sept éléments, tous présents dans la catégorie des lanthanides sur l’avant-dernière ligne du tableau périodique, font beaucoup parler d’eux. Lanthane, Yttrium, Néodyme, etc. sont des métaux aux propriétés voisines plus connues sous le nom de terres rares. Elles n’ont d’ailleurs de rares que l’appellation car on en trouve en quantité abondante un peu partout dans les sous-sols terrestres mais de façon très disparates. Comme leurs glorieux cousins ferreux, cuivrés, plombés, ils sont non renouvelables et si les prévisions les concernant sont encore plus inaptes à fournir une date de disparition collective que pour les autres minerais, il n’en demeure pas moins que la somme de toutes les terres rares est un nombre bel et bien fini.

 

Les principaux gisements de terres rares sont en Chine, aux États-Unis, en Russie, en Inde et au Brésil, soient entre les mains des principales puissances économiques présentes ou à venir. Les coûts d’extraction sont toutefois bien moindre en Chine où les conditions de travail et le développement durable sont peu de chose face aux exigences du profit. De plus elle est largement en tête des pays exploitants puisqu’elle fournit 96 % des terres rares extraites du sol. Beaucoup de pays voient d’un mauvais œil cette situation de monopole et les frictions entre l’empire du milieu et le reste du monde sont fréquentes. Récemment une information a circulé comme quoi il y aurait un important filon de terres rares quasi inexploité dans les sols de Corée du Nord, que l’isolement tristement célèbre du pays rend difficilement accessibles aux investisseurs étrangers. La Russie a quand même tenté un rapprochement en promettant de rénover le réseau ferroviaire délabré du pays contre l’implantation d’une entreprise minière de son cru.

 

Si tant de pays exploitent leurs mines de terres rares ou cherchent à en obtenir à moindre coût c’est parce que ces métaux contiennent des éléments aux propriétés uniques qui les rendent inestimables aux yeux des entreprises développant des nouvelles technologies. En effet, une enquête du magazine l’Expansion révélait en 2012 que les cours des terres rares affichaient une hausse spectaculaire entre 500 % et 2000 %. Le seul néodyme a vu son prix multiplié par 20 entre 2003 et 2010. La plupart des terres rares trouvent une application indispensable au fonctionnement de quantité de produits très actuels, parmi lesquelles :

 

  • Le lanthane est utilisé dans la fabrication de pots catalytiques ou les batteries de voiture hybride. Ses vertus sont également utiles en optique.

  • L’yttrium sert à la confection d’écrans cathodiques mais aussi aux revêtements des fuselages des avions de chasse modernes. Un dérivé chimique est l’un des ingrédients utiles au traitement de certains cancers.

  • Le samarium est un excellent capteur de neutrons et trouve une application dans le secteur nucléaire et les systèmes de guidage de missiles. En médecine, le samarium 153 soulage les douleurs provoquées par les métastases osseuses.

  • Le gadolinium est injecté aux patients qui passent une IRM en tant qu’agent de contraste. Il entre aussi dans la composition d’alliages supraconducteurs ou la fabrication de lasers.

  • Le néodyme, lui, a un pouvoir aimanté bien supérieur à tout autres matériaux. On le retrouve de ce fait dans les moteurs électriques ou hybrides, le matériel hifi, les disques durs et surtout dans les éoliennes.

  • Plusieurs terres rares sont associées à d’autres procédés chimiques pour la réalisation de smartphones, tablettes, écrans plats, mais aussi ampoules basse consommation, panneaux solaires, ou encore dans des technologies à venir comme la réfrigération magnétique2.

 

À l’heure du développement des énergies renouvelables et des technologies vertes, il peut paraître aberrant de puiser dans le sol toujours plus de métaux jusqu’à épuisement pour les utiliser massivement dans ses secteurs. D’autant que les procédés d’exploitation des terres rares et leurs effets sur l’environnement sont en contradiction totale avec l’idéal écologique.

 

Pour revenir à l’exemple emblématique de l’éolienne, il faut savoir que les énormes modèles offshores3 que l’on trouve sur les côtes afin de capter les vents marins, peuvent contenir jusqu’à 600kg de néodymes pour fonctionner. Pour prendre conscience du problème, il faut retourner du côté de la Chine précédemment citée. En position de monopole, celle-ci exploite son filon de la manière la plus économique qui soit. Premièrement, la disparité des minerais dans la terre élargie vastement le champ de recherche. Ensuite, une fois le précieux métal extrait, il faut le réduire en poudre et séparer les éléments. Cela implique l’utilisation d’acides puissants qui en plus de polluer durablement l’atmosphère et de souiller les terres, provoquent des cancers chez les travailleurs, qui sont le plus souvent issus d’une main d’œuvre évidemment pauvre et peu qualifiée, ce qui ne leur offrira aucune chance de traiter plus tard leurs maladies à l’aide du métal susnommé…

 

La mine à ciel ouvert de Baotou, en Mongolie Intérieure (région chinoise autonome), est un exemple illustre de catastrophe sanitaire et écologique à grande échelle puisque l’activité intensive a permis à cette région de devenir l’un des endroits les plus toxiques de toute la planète. Un bien bel exploit garanti entre autres par le déversement d’eaux usées (composées de substances chimiques cancérigènes et radioactives) dans les cours d’eau environnant afin d’en faire profiter toute la population sur des dizaines de kilomètres. Et ni les autorités locales, ni le gouvernement, ni les acheteurs de cette ressource à moindre coût ne font quoi que ce soit pour améliorer la situation. 

 

Les issues sont réduites puisque l’exploitation plus raisonnable et écologique des terres rares dans d’autres pays entraîne des coûts de production trop importants pour attirer une majorité d’investisseurs, à part ceux qui craignent pour leur image de marque. Et ces mêmes terres n’ont pas encore d’alternatives puisqu’elles sont pour la plupart les héritières de ressources moins propres.

 

Reste la solution du recyclage dont les techniques sont encore jeunes. Mais face à la puissance chinoise, il est vital que la résistance s’organise pour entamer son hégémonie. Au Japon, des chercheurs ont trouvé le moyen de récupérer du néodyme sur des voitures hybrides ou des disques durs. En France, l’organisme Recylum réduit en poudre des lampes fluo pour recycler le lanthane ou l’yttrium qui s’y trouvent. Un peu partout des sociétés se spécialisent dans le traitement des déchets contenant le fameux butin. Il faudra faire plus : actuellement seul 1 % des terres rares utilisées sont issues du recyclage quand le taux pour l’acier et le cuivre atteint 25 à 75 %.

 

Le recyclage reste toutefois une solution bien plus onéreuse que l’extraction minière (en moyenne, le prix est décuplé) et même s’il se développe dans les années à venir, il appartient aux industriels du monde entier de chercher à amoindrir les coûts d’une exploitation écologique plutôt que de participer à raréfier la qualité des terres.

 

 

1 - Composition de la croûte terrestre en détail : http://www.lenntech.fr/francais/data-perio/taux-elements-croute-terrestre.htm

 

2 - http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/physique-frigos-futur-seront-peut-etre-magnetiques-54075/

 

3 - https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89olienne_offshore

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