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Terres rares : définition et utilisations

métaux
Mine à ciel ouvert de Molycorp, à Mountain Pass (Californie), pour l'extraction de terres rares © Molycorp

Avec le boom du numérique et des nouvelles technologies vertes, les terres rares comptent parmi les métaux les plus stratégiques. Quelles sont les terres rares ? Où se trouvent-elles, à quoi servent-elles, et pourquoi leur extraction et leur traitement sont-ils sources de pollution ? Explications.

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"Terres rares". Cette expression, abusivement utilisée comme un synonyme de "métaux stratégiques" - la plupart des terres rares sont des métaux stratégiques, mais tous les métaux stratégiques ne sont pas des terres rares (voir le lithium, par exemple) - se retrouve sur le devant de la scène, en raison des enjeux économiques et écologiques associés à ces ressources minérales, souvent précieuses.

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Quelles sont les terres rares ?

La liste des terres rares est la suivante :

  • Scandium ;
  • Yttrium ;
  • Lanthane ;
  • Cérium ;
  • Praséodyme ;
  • Néodyme ;
  • Prométhium ;
  • Samarium ;
  • Europium ;
  • Gadolinium ;
  • Terbium ;
  • Dysprosium ;
  • Holmium ;
  • Erbium ;
  • Thulium ;
  • Ytterbium, et
  • Lutécium.

Tous, à l'exception des deux premiers éléments de cette liste, forment le groupe des "lanthanides".

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Où se trouvent les terres rares ?

Contrairement à ce que l'expression "terres rares" laisse suggérer, ces métaux ne sont pas si rares : certains, comme le cérium, sont aussi répandus dans l'écorce terrestre que d'autres métaux plus usuels comme le cuivre. C'est dans une carrière près de Stockholm, en Suède, que Carl Axel Arrhenius découvrit en premier une terre rare, en 1787. A partir des années 1940, le développement de techniques d'extraction perfectionnées permit ensuite la production de terres rares en grande quantité presque partout dans le monde.

Aujourd'hui, c'est la Chine qui assure l'essentiel de la production mondiale de terres rares, ce qui donne à Pékin un quasi monopole. Mais face à la flambée des prix, de grands pays miniers procèdent à une diversification des sources d'approvisionnement. Les Etats-Unis ont ainsi décidé en 2013 de réactiver la mine de Mountain Pass. Le Canada et l'Australie, eux, multiplient les projets d'extraction et de prospection - y compris dans les fonds marins de l'océan Pacifique.

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Le continent africain est concerné également : "En juillet, Mkango Resources a ainsi annoncé que la mine de terres rares de Songwe Hill, qu’elle détient au Malawi, devrait entrer en production dès 2025", précise le média Jeune Afrique (2022). "En mai dernier, c’est l’Australien Bannerman Energy qui a annoncé avoir acquis 41,8% des parts de la société Namibia Critical Metals, qui détient 95% du projet de mines de terres rares de Lofdal, en Namibie. (...) En Angola, João Lourenço a accordé en 2020 les droits d’exploitation exclusifs sur la mine de Longonjo, qui produit notamment du néodyme et du praséodyme, pour une période de 35 ans à Ozango Minerais S.A."

La République Démocratique du Congo (RDC), pour sa part, abrite "des gîtes minéraux inexplorés de terres rares" (Libération, 2019), mais c'est surtout l'exploitation d'autre minerais - en particulier le cobalt et le coltan (dont on extrait deux éléments, le niobium et le tantale, des métaux stratégiques qui ne sont toutefois pas considérés comme des terres rares) - qui est mise en cause, en raison des conditions rudimentaires dans lesquelles travaillent les "creuseurs".

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Les terres rares sont aussi présentes sur notre propre territoire. "En France, les principaux sites géologiques contenant des terres rares sont situés en Bretagne, en Guyane et en Polynésie. Ils sont recensés dans le dernier rapport du Bureau de recherches géologiques et minières consacré à ces ressources stratégiques", précise le site Science Ouest (2018). "L’un des sites les plus intéressants est situé au Grand-Fougeray (Ille-et-Vilaine), où les alluvions de deux rivières contiennent de la monazite. À cet endroit, ce minerai contient de l’europium (0,2 à 1 %), du dysprosium et du terbium." Cependant, seule une exploitation "modeste et très localisée" pourrait être envisagée, et ce, uniquement en cas "d'envolée du cours de ces terres rares".

Quelle est l'utilité des terres rares ?

Les terres rares sont devenues indispensables, car elles sont utilisées dans la fabrication d'objets de haute technologie.

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Une batterie au sable inventée pour stocker l'énergie provenant des panneaux solaires et des éoliennes

On retrouve ainsi des terres rares dans les batteries de voitures électriques et hybrides, dans les LED, les puces de smartphone, les écrans d'ordinateurs portables, mais aussi dans les dispositifs produisant de l'énergie renouvelable : les panneaux photovoltaïques et les éoliennes, notamment. L'industrie de la défense a elle aussi recours aux terres rares dans la fabrication de capteurs de radars et sonars ou de systèmes d'armement et de ciblage.

Quel est l'impact de l'exploitation des terres rares sur l'environnement ?

Lors de l'extraction et du raffinage des terres rares, des éléments toxiques sont rejetés dans l'environnement : des métaux lourds, de l'acide sulfurique, et même de l'uranium.

En 1998, les Etats-Unis furent contraints de fermer la mine à ciel ouvert de Mountain Pass, en Californie, après que des milliers de litres d'eau radioactive aient été accidentellement déversés dans la nature. Une réouverture du site a néanmoins été annoncée en 2013. En Mongolie intérieure (région de Chine), la radioactivité mesurée dans les villages près de la mine de Baotou serait 32 fois supérieure à la normale - contre 14 fois à Tchernobyl.

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Recyclons nos appareils plutôt que de puiser des ressources dans les mines, prônent des chercheurs

Recycler plutôt que produire, voilà ce que proposent de nombreux chercheurs pour faire face à l'accroissement de la demande en terres rares. Une solution serait donc de recycler les déchets électroniques pour en extraire les terres rares et les réutiliser.

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