Une mine de terres rares inattendue dans les cendres de charbon américaines.

Les cendres de charbon, résultat de la combustion du charbon dans les centrales électriques, s'accumulent depuis des décennies aux États-Unis. Initialement considérées comme de simples déchets industriels, ces cendres peuvent pourtant receler d'importants trésors. Une étude de l'Université du Texas à Austin met en lumière leur composition : elles contiennent en effet des quantités significatives de terres rares, ces éléments cruciaux pour de nombreuses technologies modernes.

Les terres rares essentielles dans divers secteurs

Ces terres rares, au nombre de 17, sont essentielles dans des secteurs variés tels que :

- Les batteries de véhicules électriques

- Les écrans LCD

- Les panneaux solaires

- Les aimants pour éoliennes

- Les équipements militaires avancés

La dépendance des États-Unis et le potentiel de récupération

La dépendance actuelle des États-Unis à l'égard des importations chinoises pour ces ressources atteint environ 75 %, d'où l'urgence de trouver des solutions alternatives. Les chercheurs ont estimé qu'environ 11 millions de tonnes d'éléments de terres rares pourraient être présents dans les cendres de charbon américaines, soit huit fois les réserves domestiques connues.

En analysant le potentiel économique, la valeur totale des terres rares récupérables dans ces cendres pourrait s'élever à 8,4 milliards d'euros. Cela incite de nombreux industriels à s'intéresser à cette ressource longtemps négligée. De plus, comme l'indique Davin Bagdonas, chercheur à l'université du Wyoming, une partie du travail d'extraction a déjà été effectuée durant la combustion du charbon, ce qui réduit à la fois le coût et l'impact environnemental de cette nouvelle forme d'extraction.

Variabilité des cendres de charbon et extraction

Les cendres de charbon ne sont pas toutes équivalentes, et leur richesse en terres rares varie selon la région où elles ont été produites. Les cendres du bassin des Appalaches, par exemple, contiennent en moyenne 431 mg/kg d'éléments rares, mais moins de 30 % d'entre eux peuvent actuellement être récupérés. En revanche, celles du bassin de la rivière Powder offrent un meilleur rapport avec 264 mg/kg et un taux d'extraction de 70 %.

Défis de l'extraction des terres rares

Bien que l'extraction de ces terres rares à partir de cendres de charbon présente un potentiel de rentabilité, plusieurs défis subsistent :

- Développer des procédés industriels efficaces et abordables

- Réduire l'impact environnemental de l'extraction

- Former une main-d'œuvre spécialisée pour ce secteur en plein essor

Initiatives en cours et marché mondial

Des projets pilotes au National Energy Technology Lab et des collaborations entre entreprises et universités sont déjà en cours pour test de nouvelles méthodes d'extraction.

Le marché mondial des métaux des terres rares connaît une expansion rapide, avec une évaluation à 5,5 milliards de dollars en 2023 et des prévisions atteignant 15,8 milliards de dollars d'ici 2032, avec un taux de croissance annuel de 12,45 %. Alors que la production mondiale d'oxydes de terres rares s'élevait à 280 000 tonnes en 2021, avec 60 % provenant de Chine, la concurrence se renforce avec des pays comme l'Australie et la Birmanie qui se positionnent également sur le marché. La demande d'oxyde de Pr-Nd devrait croître de 9 % en 2024, créant ainsi une occasion idéale pour les États-Unis de réduire leur dépendance grâce à ce nouveau filon de ressources.