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“ Terres rares : ''un paradoxe entre le procédé d'obtention polluant et leurs applications environnementales'' ”

De plus en plus utilisées dans de nouvelles technologies, les terres rares sont principalement produites en Chine. Obtenus par des procédés extrêmement polluants, ces métaux sont difficilement substituables. Entretien avec Christian Hocquard, économiste des matières premières au BRGM.

Interview  |  Biodiversité  |    |  Victor Roux-GoekenActu-Environnement.com
   
“ Terres rares : ''un paradoxe entre le procédé d'obtention polluant et leurs applications environnementales'' ”
Christian Hocquard
économiste des matières premières au BRGM
   
Actu-environnement : Que sont les terres rares ?

Christian Hocquard
: Les terres rares sont un groupe de métaux de 17 éléments* utilisés dans des applications technologiques et industrielles très variées.

AE : Lesquelles ?

CH
:Il existe des applications ''traditionnelles'', comme la catalyse pour le raffinage du pétrole en essence, les lasers de guidage pour des applications militaires, la radiographie médicale, la catalyse automobile au cérium pour éliminer les particules diesel, le polissage des écrans plats, ou les luminophores, en particulier le terbium, utilisées dans les ampoules fluocompactes, les diodes électroluminescentes (LED) ainsi que les écrans plats plasma et LCD.

Plusieurs nouvelles technologies en cours de développement sont consommatrices de terres rares comme la supraconduction (yttrium) ou la réfrigération magnétique (gadolinium).

Avec le développement des moteurs électriques à base d'aimants permanents fabriqués à partir de néodyme (terbium-dysprosium), les prochaines grandes applications des terres rares auront une finalité environnementale affirmée, tout particulièrement pour la voiture hybride/électrique et les générateurs des grosses éoliennes offshore. Une éolienne offshore de 3 mégawatts peut contenir jusqu'à 600 kilos de néodyme. L'avantage est de pouvoir s'affranchir de la boîte de vitesse, et de simplifier une maintenance compliquée à assurer en mer.

Les terres rares correspondent donc à une importante ressource stratégique.

Or, depuis plusieurs années, la Chine a mis en place des quotas d'exportation des terres rares qu'elle réduit d'année en année, avec un possible arrêt de l'exportation de certaines d'entres elles à l'horizon 2014-2015.

AE : Pourquoi cette décision ?

CH
: La production annuelle de terres rares est d'environ 125.000 tonnes par an, à 97% chinoise. Ce contrôle monopolistique de la production est en grande partie due à la présence du gisement géant de Baiyan Obo, situé près de la ville de Baotou au nord du pays, en Mongolie intérieure.

La restriction des exportations a plusieurs explications. L'objectif serait d'abord de regrouper les producteurs pour mieux contrôler les rejets, ce qui devrait conduire à la fermeture de petits producteurs les plus polluants et réduire la production, ensuite de se réserver la production pour faire face à la croissance de sa propre demande domestique, et enfin d'inciter les industries des pays développés à élaborer en Chine leurs produits manufacturés à base de terres rares.

AE : Quel est l'impact environnemental de la production de terres rares ?

CH
: Les applications industrielles de terres rares se font à des niveaux de pureté très élevés, jusqu'à 6N (99,9999%) pour les luminophores. Or, le produit minier brut est un mélange des 17 terres rares, encore appelé ''mischmetal'' - ''mélange de métaux'' en allemand. Il faut un grand nombre d'opérations pour obtenir d'abord la séparation de ces éléments puis l'atteinte d'un tel niveau de purification. Chaque passage implique des rejets d'autant plus polluants qu'une radioactivité est associée aux concentrés de terres rares. La centaine de petites usines chinoises produisant les terres rares à Baotou rejetteraient leurs effluents dans le fleuve Jaune.

Il y a donc un certain paradoxe entre l'utilisation des terres rares pour des énergies renouvelables et ces procédés d'obtention polluants.

AE : Si la production est essentiellement chinoise, est-ce parce que les gisements sont inexistants dans le reste du monde ou parce qu'ils ne sont pas exploités ?

CH
: La production chinoise a démarré progressivement dans les années 1985. En exportant à des prix très faibles, les Chinois ont éliminé toute concurrence occidentale : leur monopole s'est peu à peu installé.

Aux Etats-Unis, la mine Mountain Pass, de Molycorp, est située dans le désert des Mojaves (Californie). Elle a fermé en 2002 pour des raisons environnementales liées à l'usage de solvants pour extraire les terres rares. Après une complète réhabilitation et une mise aux normes actuelles, sa réouverture est à nouveau envisagée en 2012.

En Australie, la compagnie Lynas, qui détient un gisement à Mount Weld (Australie-Occidentale) va pouvoir développer ce projet minier grâce à un contrat d'approvisionnement à long terme avec Rhodia. Pour des raisons environnementales, cette entreprise a également dû arrêter l'extraction de terres rares à partir de monazite (associé aux sables de plage titanifères) sur son site de La Rochelle.

AE : Y a-t-il un risque de pénurie de terres rares ?

CH
: Il n'y a pas de risque de pénurie de la ressource, mais un risque de pénurie de terres rares disponibles pour les industries consommatrices. Pour compenser suffisamment tôt la réduction rapide de la production chinoise, il est indispensable de mettre en production au plus vite les gisements connus encore non exploités et d'en découvrir d'autres. Mais les financements sont difficiles à trouver en temps de crise...

AE : Existe-t-il des produits de substitution ?

CH
: Les substitutions sont peu nombreuses en dehors de terres rares à terres rares (néodyme-praséodyme). A la place des aimants permanents au néodyme, on peut par exemple se contenter d'aimants ferrites, mais la qualité et les rendements n'ont rien à voir. On peut aussi noter que les batteries nickel-hydrure métalliques (NiMH) qui contiennent du lanthane seront progressivement appelées à être substituées par des batteries lithium-ion (Li-ion).

Quant au recyclage, il n'est pas facile à réaliser. Les quantités sont souvent très faibles comme pour des luminophores, ou sous formes d'alliages pour les micros moteurs électriques. Pour les produits à fort contenu en terres rares (gros moteurs électriques à aimant permanents des éoliennes), il n'y a pas encore de gisement en fin de vie.

Ce qui est important aujourd'hui, c'est d'avoir une sécurité d'approvisionnement. Les Etats-Unis considèrent les terres rares comme critiques pour leur industrie high-tech et les ont intégrées à leur liste de métaux rares critiques. L'Union européenne est en train de constituer une telle liste.

* Scandium, yttrium, lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhéum, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutécium

Réactions4 réactions à cet article

 
consolidation de l'industrie des terres rares

Vous oubliez de parler de la forte consolidation de l'industrie minière chinoise dans le domaine des terres rares. La nouvelle régulation propose des minima de traitement par usine. Ainsi sur les 100 unités de production, il en restera environ une vingtaine. Ces mesures sont drastiques et visent à répondre aux normes antipollution, mais également à un meilleur contrôle de la production interne chinoise.

reeinfo | 03 juin 2010 à 10h24
 
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Terres Rares ! Pas seulement en Chine

L'usine PPC,ex Thann et Mulhouse a une bonne expérience dans ce domaine,en particulier pour le
niobium-tantale extrait dans les sables du Sahara!
dans lequel on a trouvé et trouve encore énormément
de ressources minières.

arthur | 03 juin 2010 à 13h10
 
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et sur la lune ?

n'y aurait-il pas de tels gisements sur la lune ou dans d'autres objets célestes que l'on pourrait capturer?

coucouch | 14 juin 2010 à 20h01
 
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Re:consolidation de l'industrie des terres rares

Bonjour,

Peut-on savoir ce qui vous permet d'être aussi catégorique ? un document confirme-t-il vos propos ?

Olivier

Oli | 17 juin 2010 à 14h13
 
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