Tuesday, October 10, 2017

Terres rares et transition écologique : quelles problématiques ?

Multiplier les bornes de recharge pour les véhicules électriques, développer les énergies renouvelables... Le plan Climat de Nicolas Hulot veut accélérer la transition énergétique. Mais c'est sans compter sur une autre problématique : celle des terres rares et autres métaux difficilement recycables, comme le lithium.

Comment le cas du Danemark illustre ce problème :

Principale énergie renouvelable utilisée : l'éolien. Il représente entre 40 et 100 % de la consommation électrique, en fonction de la météo.

  1. La dépendance à la météo nécessite de trouver un moyen de stocker l'énergie
  2. Des batteries installées à l'intérieur de la maison  stockent le surplus d'énergie produit par instant
  3. Elles le réinjectent au sein du domicile lorsque la production est plus faible
Mais attention: ces batteries ne sont pas très "écologiques" : elles contiennent du lithium, métal difficilement recyclable (pour le moment).

Les terres rares et le lithium

Définition des terres rares

Les terres rares désignent 17 métaux : le scandium, l'Yttrium et les quinzes lanthanides : Lanthane, Cérium, Praséodyme, Néodyme, Prométhium, Samarium, Europium, Gadolinium, Teribium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Luttécium.

















La concentration moyenne des terres rares dans la croûte terrestre est supérieure à celle de la plupart des métaux comme le cuivre ou le zinc; mais ceux-ci se trouvent concentrés dans des gisements exploitables industriellement, tandis que les terres rares sont rarement concentrés pour en permettre l'exploitation minière. Voir géologie des terres rares.

Utilisation

On retrouve ces métaux notamment dans des produits dits "écologiques" :
  • Voitures électriques : Plus de 100 000 en France
  • Éoliennes : 10 000 en France
  • Ampoules basse consommation : 270 M vendues en UE en 2016
On retrouve également ces métaux dans la vie de tous les jours : smartphones, ordinateurs, Écrans plats.  Les terres rares sont aussi utilisées par exemple dans le domaine de la santé, puisqu'on fait une injection de gadolinium aux patients qui doivent effectuer une IRM.

Réserves et production

 

Lithium : Plus de 70 % des réserves mondiales en Argentine, Bolivie et Chili, dans des lacs salés
Terres rares : Chine (50%), États-Unis (12%), Inde (3%), Australie (1%)

97% des terres rares sont produites par la Chine.

 

Pourquoi un tel monopole de la Chine sur les terres rares?

Aujourd'hui la Chine a un quasi-monopole sur les terres rares. Mais face à la flambée des prix, les pays occidentaux souhaitent réduire leur dépendance et diversifier les sources d'approvisionnement. En 2013, les États-Unis ont par exemple décidé de réactiver la mine de Mountain Pass.

Des matières premières "écologiques" ?

Une production polluante

  • Le Lithium 
L'eau des lacs salés est concentrée par évaporation, elle est ensuite purifiée et traitée avec des produits chimiques afin d'obtenir du carbonate de lithium avec pour conséquences, des pénuries d'eau dans les communes voisines et une pollution des sols et des réserves d'eau.
  • Les terres rares
Lors de la production, des éléments toxiques sont rejetés dans l'environnement : des poussières métalliques et l'utilisation de produits radioactifs tels que le thorium, l'utilisation de produits chimiques en grande quantité avec pour conséquences : des cultures agricoles inexploitables, un exode des paysans des villes avoisinances et des difficultés respiratoires et des maladies.

Recyclages et alternatives 

Les terres rares et le lithium sont de plus en plus utilisés mais sont en réserves limitées et difficilement recyclables; Plusieurs projets sont en cours pour trouver des alternatives ou une façon de les recycler.

2 exemples :
Solvay-Rhodia : l'entreprise s'était lancée dans la course au recyclage des terres rares mais l'a stoppée en 2016 car l'activité n'était pas rentable.
Samsung : Depuis 2013, l'entreprise finance un programme de recherche, composé de 27 projets pour trouve une alternative aux terres rares. Il s'élève à 1,41 milliard de dollars sur 10 ans.

1 comment:

  1. Moutain Pass qui vient d'etre racheté par les chinois...

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