Les terres rares, contrairement à ce que l’on pourrait penser, ne sont pas si rares. Elles sont présentes à l’état naturel dans de nombreux environnements géologiques. Nous les trouvons dans les roches sédimentaires, dans les mines et au fond des mers. Cependant, elles sont souvent associées à des éléments radioactifs et l’extraction de ces éléments représente un problème écologique important.

Les terres rares désignent 17 métaux: le scandium, l’yttrium et les quinze lanthanides. Aujourd’hui, ces matières minérales sont utilisées dans la fabrication de produits de haute technologie, elles ont des propriétés exceptionnelles. En effet, avec l’accroissement du numérique et des nouvelles technologies, les terres rares sont considérées comme des métaux précieux et stratégiques. Toutefois, leur extraction et leur traitement présentent un inconvénient de taille, car ces opérations polluent considérablement et produisent des déchets toxiques.

Pourquoi les terres rares?

Nos ampoules à basse consommation, nos écrans plats, les batteries de nos appareils électroniques, les billets de banque, les puces de smartphones, les écrans d’ordinateurs portables, les panneaux photovoltaïques, les éoliennes etc. utilisent ces précieux minerais aux propriétés électromagnétiques que nous appelons «terres rares».

Paul Caro, correspondant à l’Académie des sciences et spécialiste des terres rares, revient sur l’historique de l’appellation: «Elle nous vient des scientifiques européens du XVII^e siècle. L’appellation "terre" vient du fait que les oxydes sont réfractaires au feu, et "rare", parce qu’il y en avait très peu en Europe. Les chercheurs de l’époque estimaient qu’il devait donc y en avoir peu dans le reste du monde.»

«Si les terres rares servent à réaliser des produits sensés diminuer notre empreinte environnementale, en créant de l’électricité verte avec les éoliennes, en réduisant les émissions de CO2 grâce aux voitures hybrides, nous voyons que leur extraction est loin d’être idyllique, loin de l’image de propreté véhiculée par les campagnes publicitaires», explique le géologue Paul Caro. L’industrie de la défense a aussi recours aux terres rares dans la fabrication de capteurs de radars et sonars, ou pour des systèmes d’armes et de ciblage.

Histoire de l’origine des terres rares

La découverte de ces éléments chimiques ne date pas d’hier. Mais l’origine de leur exploitation est plus récente. Dans les années 1940, les terres rares ont été purifiées pour la réalisation du projet Manhattan, aux États-Unis, en créant la première bombe atomique. À cette période, les spécialistes ont commencé à se pencher sérieusement sur les terres rares. Des travaux de recherche militaire ont abouti, comme souvent, à de nombreuses applications civiles. C’est donc en étant commercialisées au début des années 1970 que les terres rares sont devenues de puissants instruments économiques. Les premières applications voient le jour sous forme d’appareils tels que la télévision couleur, grâce aux propriétés luminophores de l’yttrium qui permettaient de fabriquer des tubes cathodiques couleurs.

Terres rares, Chine et pollution

Les appareils qui peuplent notre quotidien ne sont pas produits en Europe ou aux États-Unis, mais en Chine ou encore au Brésil. L’exploitation des terres rares est surtout faite en Chine, qui détient le quasi-monopole. Mais elle est vivement critiquée pour les dégâts environnementaux qu’elle occasionne. En effet, l’extraction et la purification des terres rares engendrent des effluents toxiques acides ou encore radioactifs. Les cours d’eau, comme le fleuve Jaune, charrient ces polluants et de nombreux éléments passent entre les mailles des procédés hydro métallurgiques.

Selon les Amis de la Terre, «les mines chinoises fournissent plus de 95% de la production mondiale, pourtant les terres rares sont réparties de façon homogène dans le monde». «Les pays développés n’extraient pas de terres rares sur leur sol, car les dégâts environnementaux seraient considérables et les conditions de travail très difficiles, ce qui est inacceptable pour l’opinion publique. Mais alors, pourquoi l’accepter en Chine», questionne Sylvain Angerand, coordinateur aux Amis de la Terre. «La Chine est l’un des seuls pays où l’exploitation est économiquement rentable car les normes environnementales et sociales sont très faibles», précise-t-il.

Autres possibilités d’extractions et sources

Les terres rares sont présentes dans la plupart de nos sous-sols à l’état de traces. Actuellement, ces éléments constituent un outil d’analyse pour les géochimistes qui orientent leurs recherches vers les milieux aquatiques. Des scientifiques ont récemment découvert un gisement riche en terres rares dans les fonds marins du Japon proche d’un atoll corallien. Ces gisements décelés dans un échantillon provenant de Minami-Torishima sont situés à environ 1.900 km au sud-ouest de Tokyo. Cette concentration correspondrait à 30 fois celle trouvée en moyenne dans les mines chinoises.

Les chercheurs ont aussi trouvé une nouvelle zone, plus au sud, contenant des terres rares en quantité importante entre seulement 2 à 4 mètres sous le fond marin, alors qu’elles étaient prévues à plus de 10 mètres de profondeur. Cette faible profondeur faciliterait l’extraction de terres rares. D’autres recherches devraient être conduites à partir de l’été prochain dans les zones environnantes, ainsi qu’une étude de faisabilité d’extraction. Le gouvernement japonais a fait de l’extraction océanique de terres rares une des priorités de sa politique océanique.

Encadrer l’industrie des nouvelles technologiesLes Amis de la Terre demandent aux pays développés de remettre en cause leurs modes de consommation et d’encadrer l’industrie des nouvelles technologies: «Des entreprises comme Apple saturent les consommateurs avec des publicités incitant à acheter des produits high-tech qui deviennent obsolètes en quelques mois. Le coût de ces produits reflète davantage les investissements en marketing que le vrai coût environnemental et social de l’extraction des minerais indispensables à leur fabrication.»

Selon Camille Lecomte, chargée de campagne au sein des Amis de la Terre: «Nous demandons aux entreprises de sortir des logiques d’obsolescence programmées, de s’engager à allonger la durée de vie et rendre réparables les produits mis sur le marché. Il est urgent de réduire la demande mondiale et de mettre un frein à l’extraction de ressources naturelles et minières.»

Exploiter le gisement du recyclage

Plutôt que d’importer des terres rares d’origine minière, pourquoi ne pas exploiter le «gisement» du recyclage? Ce sont les décharges alimentées par des montagnes d’appareils dont nous nous débarrassons quand ils arrivent en fin de vie.

Frédéric Goettmann, chercheur au CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique) de Marcoule, rappelle que les décharges, où tous ces petits appareils en fin de vie sont stockés, représentent autant de gisements qu’il est urgent d’exploiter efficacement. D’où le projet de création d’un Institut européen d’Hydrométallurgie (IEH) sur le site de Marcoule, qui disposera d’un premier bâtiment dès le début 2016, avec l’objectif de pouvoir tester les procédés complets d’extraction dès 2017, pour des volumes d’entrée de l’ordre de 100 litres par heure.

Ainsi, la réflexion est lancée sur la manière de mettre en œuvre des procédés chimiques de recyclage moins nocifs pour l’environnement. Les panneaux solaires, éoliennes, batteries au lithium ou piles à combustible sont de gros consommateurs de terres rares. Par exemple, les aimants permanents des éoliennes off-shore de dernière génération contiennent près de 600 kilos de néodyme et dans une vingtaine d’années, ces équipements vont arriver en fin de vie. Le site de Marcoule, avec son étude pilote, tentera de répondre à cette question du recyclage.