Métaux rares en voie d'épuisement ?

2009/12/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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En direction des aiguilles de la montre, du haut et du milieu : praséodyme, cérium, lanthane, néodyme, samarium et gadolinium. Ed. : Peggy Greb/USDA.

Voitures électriques et hybrides, écrans plasma TV, catalyseurs, panneaux LCD, matériel informatique, piles de charge, appareils à résonance magnétique, turbines éoliennes… tous contiennent des métaux ou des terres rares parmi leurs composants. De plus, les terres rares sont des composants essentiels de ces produits.

Ils sont donc les ingrédients typiques des produits traditionnels, et sont de plus en plus utilisés dans l'industrie. En fait, l'année dernière, 126.682 tonnes de métaux rares ont été consommés dans le monde et cette année devrait atteindre 113.610 tonnes. En 2014, l'entreprise d'études de marché BCC Research prévoit un chiffre de 175.618.

Sa concentration sur la surface terrestre n'est pas très rare. Le plus abondant est le cérium, avec une concentration de 60 ppm, tandis que le moins est le tulium et le lutécium, avec environ 0,5 ppm. C'est-à-dire qu'ils sont plus concentrés que l'argent sur la surface terrestre et les quatre plus abondants (itrium lanthane, cérium et néodyme), plus que le plomb. La somme de tous suppose un quart des métaux non ferreux.

Cependant, il est très difficile de trouver des endroits appropriés pour l'extraction commerciale de métaux rares. Les minéraux qui contiennent le plus de métaux rares sont la bastnasita, la monacite, la loparite et la xenotima, très dispersés sur la surface terrestre.

Jusqu'aux années 80, la mine Mountain Pass des États-Unis était la principale source de terres rares. La bastnasita extraite contient 50% de cérium, 34% de lanthane, 11% de néodyme et 4% de praséodyme, et un peu de samarium, gadolinium et europium.

0,03 g de tantale. Bien que la quantité soit très petite, le tantale a été fondamental dans le développement des mobiles. Ed. : Petteri Aimon.

À cette époque, cependant, en Chine a été trouvé un immense minerai de bastnasita, Bayan Obon, qui est estimé à 36 millions de tonnes de minerai. Depuis, la mine de Bayan Obo est devenue la principale source de métaux rares au monde. En outre, en Chine, il ya des argiles qui ont absorbé les ions de terres rares, qui sont en surface, de sorte que l'extraction est simple et rentable. Ainsi, la Chine a pris le contrôle du marché: plus de 95% des métaux rares commercialisés l'année dernière avaient origine chinoise.

Loi du marché

En plus de l'exploitation minière, le traitement des minéraux et l'extraction et la séparation des métaux rares dominent les entreprises chinoises. Ainsi, actuellement, près de 35.000 personnes travaillent dans la production de métaux rares en Chine et 15.000 diplômés de nouveaux produits fabriqués à partir de ces métaux.

Après la Chine, les États-Unis sont le premier producteur de métaux rares. Le minerai est acheté concentré en Chine, d'où sont extraits les métaux rares pour produire les alliages nécessaires. D'autres pays ayant une certaine importance sur le marché des métaux rares sont l'Australie, la France, le Japon et le Canada. De toute façon, ils ne peuvent en aucun cas être assimilés à la Chine.

Et c'est que, en plus d'un fournisseur de métaux rares, la Chine est aussi un utilisateur, puisque 60% de ceux utilisés dans le monde y ont été consommés. Au Japon et en Asie du Sud-Est, ils ont consommé 24%, alors qu'aux États-Unis, la consommation était de 10%.

La supériorité totale de la Chine provoque la nervosité chez de nombreux experts et intéressés. Entre 2007 et 2008, le prix des métaux rares a augmenté de 20% à 40%, principalement en raison de l'augmentation de l'offre et de la limitation de l'approvisionnement en Chine. Par exemple, le prix de l'oxyde de lanthane utilisé dans les batteries de NiMH a augmenté de 15% et une tonne a coûté 5000 dollars au début de 2008. En outre, ils prévoient de continuer à augmenter la demande de batteries pour voitures hybrides.

Il existe un lien direct entre la guerre de la République démocratique du Congo et le désir de contrôler les mines de coltan, comme le reconnaît l'Organisation des Nations Unies elle-même. Ed. : UN Photo/Marie Frechon.

De base dans le futur

En fait, l'industrie des métaux hybrides a été développée grâce aux métaux hybrides. En fait, le développement des voitures hybrides est dû à la nécessité de réduire les gaz à effet de serre, mais ce développement ne serait pas possible sans les composants appropriés. Même si une voiture hybride ne contient que 15 kilos de métaux rares, elle est indispensable dans les batteries NiMH, les moteurs électriques, les systèmes de freinage régénératif et les catalyseurs.

Il en va de même pour les produits électroniques et audiovisuels, les télécommunications et les outils informatiques. La technologie informatique, par exemple, est basée sur des aimants en métaux rares. Ils sont utilisés sur les disques durs, DVD et CD-ROMs qui permettent de stocker de plus en plus d'informations dans un espace de plus en plus réduit.

La Section de géologie américaine attache également une grande importance aux terres rares. Chaque année, il élabore un rapport sur les minéraux dans lequel sont recueillies, en plus de ceux cités, d'autres aspects dans lesquels on prévoit une croissance des applications de métaux rares. En particulier, la fibre optique et les applications médicales sont incluses, notamment les « lasers dentaires et chirurgicaux, les appareils à résonance magnétique, les agents de contraste et les isotopes médicaux ». Les métaux rares serviront également à développer davantage d'énergie nucléaire, selon les auteurs du rapport.

En outre, la Section de géologie américaine prévoit une augmentation de la demande à mesure que les pays en développement sont industrialisés. Pour le moment, le montant commercialisé par la Chine est suffisant pour couvrir la demande, car il est actuellement consommé entre 50 et 75% de la production, selon l'article publié par le physicien Nauvov dans Russian Journal of Non-Ferrous Metals

La Toyota Prius est la voiture hybride la plus vendue. À partir de 2010, la société espère vendre annuellement un million d'euros, ce qui entraînera une augmentation de la consommation de métaux rares. En fait, chaque moteur électrique a un kilo de néodyme et la batterie a entre 10 et 15 kilos de lanthane, selon le modèle. Ed. : Toyota.

Cependant, pour s'assurer qu'à l'avenir ils n'auront pas de problèmes avec la fourniture de métaux rares, les entreprises américaines, australiennes, françaises, canadiennes, japonaises et russes établissent des alliances avec des entreprises chinoises. En outre, des efforts sont faits pour trouver de nouvelles mines dans des endroits comme l'Inde ou le Canada.

L'exemple le plus sombre de ce qui peut arriver dans la concurrence pour des terres rares est la guerre de la République démocratique du Congo. Ce pays est le principal producteur du minerai appelé coltan. Le tantale du coltan est extrait et le tantale est essentiel pour les appareils mobiles et de nombreux autres appareils électroniques, car il est un composant indispensable des condensateurs électrolytiques. Ainsi, l'Organisation des Nations Unies elle-même établit une relation directe entre la guerre existante dans le pays et le désir de contrôler les mines de coltan.

Alors que les plus pessimistes annoncent un avenir exigeant, experts et analystes de marché conseillent d'investir dans l'innovation pour anticiper les problèmes de pénurie de métaux rares. Deux voies sont proposées: d'une part, enquêter sur la façon de rentabiliser le recyclage de ces éléments et de l'autre, chercher des alternatives aux métaux rares, plus abondants qu'eux et mieux répartis en surface.