Le défi du recyclage des terres rares

  • Par Alexia Becquet
    • 14 Nov. 2023
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rare earth recycling

Les terres rares sont un groupe de dix-sept éléments chimiques qui se divisent généralement en deux catégories : les lanthanides et les actinides. Ces éléments sont connus pour leurs propriétés électroniques, magnétiques et optiques uniques, qui les rendent indispensables dans diverses applications de haute technologie. Leur champ d’utilisation s’étend de la fabrication électronique, comme dans les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables, aux haut-parleurs, aux écrans et au stockage de la mémoire.

Éléments de terres rares et durabilité

En plus d’être nécessaires dans la plupart des appareils électroniques, les terres rares sont une pierre angulaire du développement de l’énergie durable en raison de leur rôle essentiel dans l’amélioration de l’efficacité et de la performance des technologies clés de l’énergie propre. Le néodyme, par exemple, est utilisé dans les aimants des éoliennes, ce qui augmente leur efficacité en matière de production d’énergie. Par ailleurs, les terres rares telles que le lithium et le cérium sont des composants essentiels des batteries des véhicules électriques et des systèmes de stockage de l’énergie, qui permettent de stocker l’énergie renouvelable pour l’utiliser pendant les périodes de faible production.

En outre, les propriétés luminescentes de certaines terres rares sont essentielles à la production d’éclairages économes en énergie, tels que les ampoules LED, qui réduisent considérablement la consommation d’électricité. En permettant ces avancées dans les technologies énergétiques propres, les terres rares jouent un rôle essentiel dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre et la promotion de la durabilité énergétique. Ainsi, le développement d’une production d’énergie durable doit prendre en compte la production et le recyclage des terres rares dans l’équation.

terres rares

Le défi

Pour l’instant, le marché des terres rares est dominé par la Chine, qui représente plus de 80% de la production mondiale. La production repose sur des processus lourds qui comprennent l’excavation d’importantes quantités de minerai et leur soumission à des processus chimiques pour concentrer et séparer les terres. Cette transformation est gourmande en énergie et sale, elle nécessite des produits chimiques toxiques et génère souvent une petite quantité de déchets radioactifs qui doivent être éliminés en toute sécurité.

À l’heure actuelle, le taux de recyclage des terres rares est encore très faible, ce qui s’explique par le manque d’infrastructures de collecte. Des systèmes de collecte efficaces pour les produits électroniques en fin de vie et les autres produits contenant des terres rares doivent être développés et mis en œuvre. Des avancées technologiques sont également nécessaires dans le domaine du recyclage afin de rendre le processus plus rentable et plus respectueux de l’environnement. Enfin, il est essentiel de sensibiliser les consommateurs à l’importance du recyclage des terres rares et de l’élimination correcte des déchets électroniques.

Méthodes de recyclage

Sur le plan technique, il existe plusieurs méthodes de recyclage des terres rares, telles que les suivantes :

  • Extraction minière urbaine : Il s’agit d’extraire les terres rares des appareils électroniques, des aimants et des batteries mis au rebut. L’exploitation minière urbaine peut être très efficace car elle cible des produits déjà en circulation.
  • Procédés hydrométallurgiques : Ces procédés consistent à dissoudre les terres rares des matériaux de rebut dans une solution liquide, puis à les séparer et à les purifier. Ces méthodes conviennent au recyclage des terres rares provenant de diverses sources.
  • Extraction par solvant : Cette technique consiste à utiliser des solvants pour séparer sélectivement les terres rares des autres éléments en solution. Elle est efficace pour le recyclage des terres rares de haute pureté.
  • Méthodes biotechnologiques : Certains chercheurs étudient l’utilisation de microbes pour récupérer les terres rares dans les flux de déchets, ce qui pourrait constituer une approche respectueuse de l’environnement.

De telles innovations sont menées par des entreprises, comme l’entreprise québécoise Ressources Géoméga, qui s’est spécialisée dans le traitement de la bauxite, un sous-produit de la production d’aluminium. Alors qu’ils poursuivent leur développement dans le recyclage des terres rares, ils ont été soutenus financièrement par le gouvernement, et plus particulièrement par le programme de subvention provincial Technoclimat, une subvention québécoise qui soutient les entreprises innovantes travaillant à la réduction de leurs émissions de carbone en faisant de la recherche et du développement pour atteindre un niveau de maturité technologique.

Le recyclage des terres rares est une étape essentielle pour garantir un approvisionnement durable et sûr de ces matériaux essentiels. En réduisant notre dépendance à l’égard de l’exploitation minière primaire, nous pouvons atténuer les dommages causés à l’environnement, renforcer la sécurité des ressources et promouvoir l’utilisation responsable des terres rares dans notre paysage technologique en constante évolution. Il est essentiel d’investir dans les infrastructures de recyclage, l’innovation et la sensibilisation du public pour maximiser les avantages du recyclage des terres rares et contribuer à promouvoir le développement d’une production d’énergie durable.

Les entreprises qui innovent dans ce secteur sont susceptibles d’être admissibles à plusieurs programmes de financement, notamment des subventions gouvernementales et des crédit d’impôt de RS&DE.

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Sources :  

https://www.sciencenews.org/article/recycling-rare-earth-elements-hard-new-methods

https://www.lapresse.ca/affaires/portfolio/2023-02-13/energies-renouvelables/geomega-s-attaque-au-recyclage-d-aimants-permanents.php

https://ressources-naturelles.canada.ca/nos-ressources-naturelles/mines-materiaux/faits-mineraux-metaux/faits-sur-les-elements-des-terres-rares/20631

https://transitionenergetique.gouv.qc.ca/innovation/programme/technoclimat

Auteur

Alexia Becquet headshot
Alexia Becquet

Innovation Consultant

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