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Quel futur pour les métaux et terres rares ? par Didier Julienne

Une communication à l’Académie des sciences morales et politiques le lundi 6 février 2012
Allons-nous vers une pénurie ou vers un gâchis des métaux et terres rares, indispensables éléments des technologies énergétiques dites "propres et renouvelables"... Didier Julienne, expert des matières premières, auteur de plusieurs rapports gouvernementaux sur ces quesitons, a décrit la situation actuelle dans le monde et en France, devant les académiciens réunis en séance.


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Référence : ES645
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Date de mise en ligne : 19 février 2012

L’orateur a d’abord exposé ce qu’est une doctrine nationale des matières premières. Trois éléments la fondent : l’indépendance énergétique, l’autosuffisance alimentaire et l’indépendance minérale. "L’absence de l’une de ces indépendances, a-t-il rappelé, empêche tout développement économique durable". Puis il a défini ce qu’il convient d’entendre par "matière première critique" et "matière première stratégique", précisant que d’un pays à l’autre, les définitions ne sont pas forcément identiques.

Didier Julienne, expert des matières premières
Didier Julienne, expert des matières premières

La situation française ? Beaucoup d’obstacles !

En France, et l’intervenant l’a déploré, il n’a pas été établi de liste de matières critiques "matière première pour laquelle les risques industriels liés au déficit de l’offre sont élevés car il n’y a pas de substitution possible, come par exemple le rhodium pour la catalyse automobile". Didier Julienne a énuméré la liste impressionnante des 17 métaux rares utilisés dans les technologies modernes. Il a souligné que la consommation de ces métaux rares est de plus en plus importante, ce qui perturbe l’équilibre atteint jusqu’ici. Jadis on consommait quelques grammes pour un ordinateur, il faut maintenant plusieurs kilos pour une éolienne.

De plus, la France n’a pas développé de prospection de ces métaux rares, n’a aucun projet d’ampleur dans ce domaine, alors que des géants miniers se sont développés dans diverses parties du monde (et, pour l’Europe, particulièrement en Allemagne). Cependant, comme le rappelle l’intervenant, une mine, c’est environ 15.000 emplois créés... Quant à l’abandon des gaz de schiste, c’est plus de 400.000 emplois perdus...

En France, "on ne connait pas l’horizon géologique sous les 100 mètres" a rappelé l’intervenant (alors qu’ailleurs, en Pologne par exemple, il existe des mines à - 2000 m.) Rappelons que les métaux rares proviennent de plusieurs origines, certains étant issus de métaux majeurs. L’extraction est toujours compliquée, et le problème des déchets reste important puisque tout n’est pas recyclable (par exemple les pots catalytiques).

L’un des problèmes français : "On n’écoute plus l’ingénieur énergéticien. Parlent ceux qui ne savent pas.". Ajoutez à cela une administration compliquée, une mauvaise image des mines, une formation des ingénieurs géologues qui préfèrent choisir l’étranger (pas d’avenir, pas d’emplois) et vous aurez des sociétés minières sans dynamisme. Et il faut oser affirmer que les stocks stratégiques ont été en France "liquidés" (dans les années 90).

Et en Allemagne ?

Didier Julienne a rappelé que l’Allemagne tire 80 % de ses ressources énergétiques de son propre sous-sol. Puis il a abordé le scénario de la politique énergétique allemande. Les éoliennes maritimes ? Elles consomment trop de kilowatts, elles utilisent trop de terres rares, on ne peut pas les dépanner par tempêtes d’hiver, bref, elles n’apparaissent pas comme une panacée, mais plutôt comme des techniques immatures et coûteuses. Autrement dit, il apparait meilleur de faire progresser les énergies renouvelables en s’appuyant plus sur le soleil que sur le vent (parce que les éoliennes sont remplies de métaux rares).

Conclusion : la France doit conquérir une indépendance en métaux rares et ouvrir des mines profondes et non polluantes. Elle doit aussi modifier l’image négative des mines (jugées polluantes et sales alors qu’elles sont aujourd’hui "carbo-positives"). La solution de facilité qui consiste à importer plutôt qu’à prospecter ne pourra pas continuer, sauf à devenir un pays dépendant.

En savoir plus : (extrait de la société chimique de France) :

Les terres rares représentent le groupe des lanthanides (éléments de numéros atomiques compris entre 57 et 71, du lanthane au lutétium) auquel on ajoute, du fait de propriétés chimiques voisines (même colonne de la classification périodique), l’yttrium (Y) et le scandium (Sc). On distingue les terres cériques (lanthane, cérium, praséodyme et néodyme) des terres yttriques (les autres terres rares). Malgré leur nom, les éléments constituant les terres rares ne sont pas rares. Le plus abondant, le cérium, est plus répandu dans l’écorce terrestre que le cuivre, le plus rare, le thulium, est 4 fois plus abondant que l’argent. Le prométhium (Pm), radioactif (période de 147Pm = 3,7 ans), n’existe pas à l’état naturel. Il apparaît comme isotope instable dans les produits de fission de l’uranium. Les teneurs des minerais en scandium sont toujours très faibles : quelques ppm à quelques dizaines de ppm. Souvent, naturellement, le thorium et l’uranium, radioactifs, sont associés aux terres rares. Minerais : les principaux minerais sont la monazite et la bastnaésite. Monazite : orthophosphate de terres rares et de thorium, (TR,Th)PO4, c’est le minerai le plus abondant. C’est également le principal minerai de thorium. C’est souvent un sous-produit du traitement de l’ilménite (minerai de titane), exploitée dans les sables de plages, en Australie, Inde, Brésil, Malaisie… Le minerai est enrichi, à environ 60 %, par séparation magnétique. Bastnaésite : fluorocarbonate, (TR)FCO3, à forte teneur en terres cériques et, relativement, en europium. Exploitée en Chine (sous-produit d’une mine de fer, à Bayan Obo, Mongolie Intérieure) et aux États-Unis (Mountain Pass, dans le comté de San Bernardino, en Californie, par la société Molycorp). Aux États-Unis, le minerai de 7 à 10 % de teneur initiale est enrichi à environ 60 %, par flottation.
Le gisement de terres rares de Bayan Obo dont le minerai est traité à Baotou, est le plus important au monde : ses réserves sont de 600 millions de t de minerai contenant 34 % de fer, 5 % d’oxydes de terres rares et 0,032 % d’oxyde de thorium. 2 mines contenant des terres rares sont exploitées à ciel ouvert. La production d’acier est 4,9 millions de t/an avec une production annuelle de concentré de terres rares de 100 000 t/an contenant de 49 à 59 % d’oxydes de terres rares.

Autres minerais :


- Xénotime : orthophosphate de terres yttriques, renferme des teneurs d’environ 55 % d’oxydes de terres rares. C’est un sous-produit du traitement de la cassitérite (minerai d’étain) exploitée en Malaisie.
- Loparite : niobiotitanate de terres rares présent en Russie, dans la péninsule de Kola. Les concentrés obtenus titrent environ 32 % de terres rares, surtout cériques.
- Minerais phosphatés : l’apatite de Kola, en Russie, renferme de l’ordre de 1 % de terres rares qui sont récupérées lors de la transformation de cette apatite en engrais phosphaté.
- Argiles : appelées minerais ioniques, certaines argiles exploitées dans le Sud-Est de la Chine (Xunwu, Longnam) renferment environ 0,2 % d’oxydes de terres rares sous forme d’ions adsorbés qui sont récupérés par lixiviation à l’aide de solutions salines. Elles renferment très peu de cérium, des teneurs élevées en europium et des teneurs très variables en yttrium.

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