Certains métaux, comme le nickel et le lithium, sont des noms familiers ; en effet, les publicités pour les batteries jouent sur le son exotique de “lithium-ion” comme s’il s’agissait d’une nouveauté, malgré l’omniprésence du lithium dans les voitures électriques et les gadgets. Pourtant, les véritables moteurs de l’économie numérique sont les métaux des terres rares, sans lesquels les appareils électroniques modernes ne fonctionneraient pas. Autrefois pratiquement inconnus en dehors de la recherche géochimique, ces métaux, qui comprennent le néodyme et le praséodyme, sont les constituants de puissants aimants utilisés dans les disques durs et les haut-parleurs des ordinateurs.
Les éléments des terres rares sont ainsi nommés parce qu’ils sont peu communs sur Terre ; pourtant, ces métaux, qui comprennent une rangée entière du tableau périodique et même plus, sont clairement cruciaux pour l’économie moderne. Malheureusement, la rareté des terres rares va au-delà de leur rareté dans la croûte terrestre. Récemment, elles sont devenues plus rares dans les chaînes d’approvisionnement humaines, comme en témoignent les récentes flambées de prix : le prix du néodyme a bondi de 75 % entre janvier 2020 et décembre 2020, et le prix du terbium a doublé, selon un rapport de Physics Today datant de 2021.
Pour les États-Unis, le contrôle de ces ressources est une question de stabilité du marché. La domination russe sur le nickel et une prise de pouvoir pour une réserve de lithium ukrainienne ont exacerbé les pénuries existantes de la chaîne d’approvisionnement.
La ruée vers les terres rares a donc suscité une proposition intéressante de la part de l’influente Royal Society of Chemistry (RSC). Cette société savante basée au Royaume-Uni et comptant plus de 50 000 membres a récemment proposé qu’au lieu d’extraire des matières premières de plus en plus rares dans le sol, il serait peut-être temps que les humains fouillent dans les tiroirs à ordures – ou les décharges – pour répondre à la demande des consommateurs.
“Le développement d’une économie circulaire où les minéraux utilisés dans les appareils technologiques sont récupérés et réutilisés pourrait nous aider à contourner les problèmes de chaîne d’approvisionnement à l’avenir tout en contribuant à réduire les impacts environnementaux”, a déclaré le professeur Tom Welton, président de la SRC. “Il est essentiel que les gouvernements et les entreprises fassent d’urgence plus d’efforts pour développer une économie circulaire qui puisse s’attaquer à la crise croissante des déchets électroniques dans le monde et alléger la pression sur les chaînes d’approvisionnement.”
L’idée – de “miner” les déchets électroniques, en quelque sorte, pour obtenir des minéraux déjà traités et raffinés – est une proposition à la fois économique et environnementale. L’extraction des éléments de terres rares est extrêmement pénalisante pour l’environnement et produit des déchets immondes : le thorium radioactif a tendance à s’accumuler dans le même minerai que les éléments de terres rares, et cet élément toxique est un sous-produit difficile et dangereux à manipuler. De même, pour des raisons qui remontent à la formation du système solaire, les éléments de terres rares ont tendance à se trouver ensemble, et leur séparation lors du raffinage est très gourmande en ressources, ce qui génère davantage de pollution.
Pendant ce temps, un vaste stock inexploité de déchets électroniques continue d’accumuler de la poussière dans les foyers du monde entier – dont les composants contiennent des métaux de terres rares préaffinés qui peuvent être extraits, sans aucun raffinage ni pollution au thorium comme sous-produit. Par conséquent, pour la SRC, qu’ils soient endommagés ou obsolètes, les appareils accumulés au hasard représentent une aubaine potentiellement massive pour l’économie verte.
En présentant les résultats d’une nouvelle enquête sur l’attitude des consommateurs à l’égard des éléments de terres rares, la SRC a noté que “l’appareil sur lequel vous lisez ceci contient au moins 30 éléments naturels différents” dans un graphique sur le site Web de la SRC. Twitter. À la suite de la déclaration originale, le même graphique demandait : ” Connaissez-vous ses impacts environnementaux ? “.
Le professeur Welton a plaidé pour une infrastructure plus dédiée au recyclage de ces métaux.
“Non seulement nous avons besoin que les gouvernements révisent les infrastructures de recyclage et que les entreprises technologiques investissent dans des pratiques de fabrication plus durables, mais nous avons besoin d’un plus grand investissement public et privé dans la recherche pour permettre aux chimistes comme ceux de N2S de faire progresser les méthodes de séparation des matières premières critiques des déchets électroniques à des fins de recyclage”, a préconisé le professeur Welton.
La plupart des Américains et, en fait, la majorité des gens s’inquiètent de l’impact des déchets électroniques sur l’environnement et souhaitent que le gouvernement fasse davantage pour résoudre ce problème, selon la SRC. Pour le consommateur moyen, qui recherche activement des produits durables, cela ne vaut pas un prix plus élevé, estimant que les fabricants devraient assumer la responsabilité du recyclage. Pourtant, les solutions de gestion des déchets sont à la traîne.
Le professeur Michael Bau, géophysicien au sein du groupe de recherche “Critical Metals for Enabling Technologies” de l’université Jacobs, a donné un point de vue plus nuancé sur la gravité de la situation. La réduction des opérations minières nuisibles et la recherche de meilleures techniques de restauration sont des objectifs à atteindre.nécessaire, a-t-il expliqué, mais le recyclage des déchets électroniques reste efficace à 20 % dans le monde.
“Nous pouvons quitter l’âge des combustibles fossiles – nous pouvons sortir du pétrole, du gaz et du charbon, mais ce que nous ferons, c’est rentrer dans un âge de métaux. C’est juste que ces métaux sont très différents de ceux dont nous avions besoin dans le passé.”
“L’exploitation minière durable est un rêve”, a-t-il expliqué. “Nous exploitons la ressource, il faut bien le dire. Nous exploitons la planète, et cela a toutes sortes de résultats négatifs pour la planète et pour tous les organismes, y compris nous qui vivons sur la planète, mais nous en avons besoin pour soutenir notre société moderne.”
Les merveilles du vingtième siècle, des smartphones aux IRM, n’existeraient pas sans au moins une poignée de ces ressources qui disparaissent rapidement. De plus, certaines d’entre elles sont essentielles pour les panneaux solaires, les éoliennes, les piles à hydrogène et d’autres technologies vertes. De plus, nombre d’entre eux ne se trouvent même pas encore dans le flux des déchets électroniques. Le scandium, un composant qui serait nécessaire pour produire des piles à hydrogène, ne se trouve que dans peu de flux de déchets de produits de consommation, voire aucun.
“Nous pourrions quitter l’ère des combustibles fossiles”, a-t-il affirmé. “Nous pouvons sortir du pétrole, du gaz et du charbon, mais ce que nous ferons, c’est rentrer dans une ère de métaux. C’est juste que ces métaux sont très différents de ceux dont nous avions besoin dans le passé.”
Sans ces matières premières essentielles, une transition énergétique ne sera pas réalisable, selon le professeur Bau. Il faudrait un effort mondial concerté et, même dans ce cas, le recyclage devrait devenir exponentiellement plus efficace. En l’absence d’un véritable circuit fermé, il sera toujours nécessaire de continuer à extraire les métaux des terres rares dans un système économique qui nécessite une croissance continue et le maintien des capacités technologiques actuelles.
“Nous devons réellement atténuer les effets du changement climatique”, a-t-il ajouté. “Bien sûr, nous devons nous assurer que ce que nous faisons ne crée pas de problèmes plus importants que ceux que nous avons déjà, donc nous devons comprendre comment trouver les métaux critiques et les produire à partir de gisements de manière écologique, et c’est le point important. Dans le même temps, nous devons comprendre comment ces éléments se comportent dans l’environnement et comment éviter qu’ils ne soient toxiques, qu’ils ne soient libérés dans l’environnement, qu’ils ne contaminent nos rivières et nos lacs, nos eaux souterraines, nos sols, nos océans, et comment nettoyer les sites.”
