Les terres rares : des propriétés extraordinaires sur fond de guerre économique

La demande sur le marché de ces 17 métaux explosent sur fond de guerre économique et de catastrophe écologique. Qu’il s’agisse de nos ampoules basse consommation, de nos écrans plats, des batteries de nos appareils électroniques ou encore de nos billets de banque, tous utilisent de précieux minerais aux propriétés électromagnétiques que nous appelons « terres rares... ». Paul Caro, correspondant à l’Académie des sciences et spécialiste des terres rares, revient ici sur l’historique de leur découverte et les enjeux liés à leur exploitation.

Contrairement à leur dénomination, les terres rares ne sont pas des « terres » et ne sont pas si « rares » ! Cette appellation nous vient des scientifiques européens du XVIIe 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 » explique le géologue Paul Caro.

Il existe 17 terres rares, 17 métaux indispensables pour les écrans plats, les aimants, les billets de banque ou encore les ampoules basse-consommation pour ne citer que quelques exemples. A l’origine de leur exploitation, le projet Manhattan aux Etats-Unis pour la conception de la première bombe atomique. Les larges applications militaires ont par la suite été étendues à nos objets du quotidien.

Les terres rares ont pour originalité de posséder des structures électroniques. Et toutes aussi différentes soient-elles, elles ont les mêmes propriétés chimiques. « Qui dit propriétés chimiques similaires dit difficultés à séparer les éléments » précise le spécialiste. « A la suite du projet Manhattan, les Américains ont mis au point des techniques de séparation par échange d’ions, des techniques qui se sont avérées pénibles mais très performantes et qui ont permis d’obtenir des terres rares à l’état pur ».
C’est un domaine de recherche sur lequel les scientifiques français ont également beaucoup travaillé dès la fin du XIXe siècle. Disposant d’une usine de séparation des terres rares à la Rochelle, l’usine rejetait cependant dans le littoral le thorium extrait du minerai, une substance radioactive... ! « Suite à une grande campagne écologique, l’usine a fermé ses portes et la technologie vendue aux Chinois » poursuit Paul Caro.
Mais le problème écologique n’a pas été résolu. En Mongolie intérieure, les effluents toxiques sont stockés à Baotou dans un lac artificiel de 10 km³ dont les trop-pleins sont rejetés dans le fleuve Jaune. La radioactivité sur place, conséquence du thorium qui y est rejeté, est le double de celle de Tchernobyl. Une pollution qui s’explique : « Il faut broyer le minerai puis le dissoudre dans des acides. Des composés indésirables sont également rejetés comme le fluor. Une fois le minerai traité il faut en extraire les oxydes de terres rares avec des solvants ».

- Un paradoxe pour ces minerais utilisés dans la mise au point de batterie de voitures « propres », d’éoliennes (elles ont besoin de 40 à 50 kg de terres rares par gigawatt) ou des nouveaux panneaux photovoltaïques...

Les enjeux politiques et stratégiques de l’exploitation des terres rares

Ainsi, la Chine assure actuellement à elle seule plus de 95 % de l’extraction de terres rares sur la planète (et posséderait 23% des ressources mondiales). « Pour assurer leur suprématie dans ce domaine, ils sont à peu près prêts à tout, y compris à un désastre écologique » constate Paul Caro. Pourtant, le gouvernement semblerait aujourd’hui se soucier des conséquences environnementales en diminuant ses productions. Faux selon les Etats-Unis, l'Union européenne et le Japon qui ont porté plainte contre l’Empire du milieu devant l’OMC en 2012, arguant que l'industrie chinoise, profitant de sa position de quasi-monopole, réduisait l'offre à l'export pour faire grimper les prix et privilégier la consommation locale.

Paul Caro se veut lucide : « Lorsqu’on a commencé à exploiter les terres rares en petite quantité, ça ne posait pas trop de problème et puis au fil du temps, beaucoup d’applications sont devenues haut de gamme et surtout militaires. Là, ça change la donne. Le prix n’a plus d’importance. Les terres rares sont devenues un enjeu de domination entre les Etats, et la Chine a pris le dessus ».

L’exploitation des terres rares pourrait-elle être « propre » ? « Bien sûr ! répond Paul Caro, mais tout est une question de coût... Il faudrait une obligation morale des pays à extraire ces minerais proprement, mais quand on voit comment l’uranium est actuellement exploité, on peut se poser des questions... »

Une montée des coûts de ces matières premières permettrait en somme d’exploiter ces minerais sous une formule plus propre, et dans d’autres pays que la Chine, rétablissant de ce fait une balance commerciale.

En attendant, des filières de recyclage ouvrent peu à peu leurs portes partout dans le monde. En France, l’ancien site d’extraction des terres rares à La Rochelle s’est transformé en usine de recyclage de lampes basse consommation en septembre 2012 ; une manière de disposer du précieux minerai à long terme.

Paul Caro est correspondant à l’Académie des sciences, membre de l’académie des technologies, directeur de recherche honoraire au CNRS, et spécialiste des éléments des terres rares.
Il a notamment été auditionné en 2011 à l’Assemblée nationale sur les enjeux stratégiques liés aux terres rares.




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- Paul Caro, correspondant à l'Académie des sciences
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