Sur le plan physico-chimique, il s'agit de 17 éléments dont 15 appartiennent à la famille des lanthanides (lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, et lutécium), auxquels il faut ajouter l'yttrium et le scandium.
On y inclut par exemple le cobalt, le tungstène, le lithium, le mercure, le tantale, le niobium. Cette catégorie comprend une famille spécifique appelée « terres rares ». Ce sont les lanthanides du tableau périodique des éléments2, auxquels on ajoute l'yttrium et le scandium.
Les réserves mondiales en oxydes de terres rares étaient estimées par l'Institut d'études géologiques des États-Unis à 120 millions de tonnes fin 2018, détenues à 37 % par la Chine, devant le Brésil (18 %), le Viêt Nam (18 %), la Russie (10 %), l'Inde (6 %), l'Australie (2,8 %), les États-Unis (1,2 %), etc.
Les terres rares désignent 17 métaux : le scandium, l'yttrium, et les quinze lanthanides. Ces matières minérales aux propriétés exceptionnelles sont utilisées dans la fabrication de produits de haute technologie.
Le Canada possède certaines des plus importantes réserves et ressources connues (mesurées et indiquées) de terres rares au monde, estimées à plus de 14 millions de tonnes d'oxydes de terres rares en 2021.
Le Japon consomme 32 000 tonnes de terres rares chaque année. L'Europe consomme 13 000 tonnes de terres rares chaque année. Le reste de l'Asie consomme 5 000 tonnes de terres rares chaque année. Le terbium et l'yttrium font partie des terres rares les plus ardues à trouver et parmi les plus chères.
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(1).
Le scandium est un métal très particulier. Classé comme "terre rare", à l'instar de l'yttrium ou du lutécium, c'est un métal gris-blanc, mou et très léger. Le scandium est relativement répandu dans différents minerais mais en quantités infimes.
le sous-groupe de l'yttrium, qui comprend l'europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'holmium, l'erbium, le thulium, l'ytterbium et le lutécium (éléments de numéros atomiques allant de Z = 64 à 71, ou terres yttriques).
TERRES RARES ET VÉHICULES ÉLECTRIQUES
Lorsqu'on regarde de plus près : dans la plupart des moteurs de voitures électriques on retrouve le néodyme qui est effectivement une terre rare, mais ce n'est pas le cas du lithium, ni du cobalt qui composent les batteries.
La domination chinoise sur la production des métaux rares s'opère bien tant sur son territoire qu'à l'extérieur de ses frontières, confortant l'ambition qu'a Pékin d'occuper un rôle de premier plan dans la transition énergétique et numérique.
( XIX e siècle) De terre dans le sens « minerai », et rare parce que lors de leur découverte la séparation des terres rares des minerais était difficile (ces éléments ne sont en fait pas tous rares sur Terre).
Le prix du Tb, la plus chère des terres rares, s'est établi à 1 709,5 US$/kg contre 660,8 US$/kg en 2020, soit une hausse de 158 %, tout comme le Dy (+ 55,7 %) à 527,1 US$/kg, tandis que le Pr et le Nd sont passés respectivement de 93,6 US$/kg à 122,9 US$/kg (+ 31,3 %) et de 61,3 US$/kg en 2020 à 120,9 US$/kg en 2021 ...
Qui est le premier producteur mondial de métaux rares ? C'est la Chine. Non pas parce qu'elle a toutes les réserves, car on trouve en fait des métaux rares sur toute la planète : en Europe, en Afrique, aux Etats-Unis etc.
Bien que le zinc soit rare, il est généralement reconnu comme un minéral. Jusqu'à présent, les sites 30 enregistrés pour le zinc solide sont connus. Le zinc est principalement lié aux minerais. Les plus courants et les plus importants pour la production de minerais de zinc sont les minerais de sulfure de zinc.
Chine. Bien que l'Australie puisse avoir les plus grandes réserves de zinc au monde, c'est en fait la Chine qui arrive en tête de la liste des 11 plus grands pays producteurs de zinc au monde, avec une production de 4.300.000 tonnes métriques en 2019, soit une augmentation de 3% par rapport à l'année précédente.
Cobalt, lithium, néodyme, indium, mais aussi or ou argent... Ces éléments chimiques, plus ou moins "rares" sont devenus essentiels au fonctionnement des nouvelles technologies. Malgré leur rareté et leur portée stratégique, les filières de recyclage de ces métaux sont encore peu développées.
Contrairement à leur nom, les métaux rares ne sont pas si rares : certaines, comme le cérium, sont aussi répandus dans l'écorce terrestre que d'autres métaux plus usuels comme le cuivre. On dit rares parce qu'ils sont difficiles à détecter, à exploiter et à isoler chimiquement.
Aujourd'hui, nous ne recyclons que 1 % des terres rares, mais c'est bien 100 % de tous les métaux rares qu'il faut recycler.
Le cobalt. Le cobalt est un métal utilisé majoritairement dans les compagnies de joncs pour homme. Sa couleur blanche ressemble énormément à la couleur de l'or blanc, mais puisque c'est un métal moins rare, il est beaucoup moins dispendieux. C'est un métal très résistant avec une très haute durabilité.
L'or est l'élément chimique avec le symbole Au (du latin: aurum) et le numéro atomique 79, ce qui en fait l'un des éléments naturels de numéro atomique supérieur. C'est un métal brillant, légèrement rougeâtre, dense, doux, malveillant et ductile dans sa forme la plus pure.
Le platine est plus dense, et son alliage est pur à 95%, tandis que l'alliage de l'or contient 75% d'or pur. La rareté du platine a également une influence sur cette différence. Chaque année, le minage de platine représente bien moins que celui de l'or : 200 tonnes pour la platine, contre 1500 tonnes d'or.
Il faut des métaux pour construire des batteries
Ont été ainsi pêle-mêle cités les terres rares, le cobalt, le germanium, le vanadium, le cérium, l'indium, etc.
Les terres rares : une industrie particulièrement polluante
Mais ce sont surtout leurs propriétés chimiques qui rendent l'exploitation des terres rares polluante. En effet, ces métaux ont la particularité d'être présents ensemble dans les gisements.
La France dispose de lithium. Il y a des dizaines de sources de lithium identifiées par le Bureau des Ressources Géologiques et Minières dès 2018. On en trouve dans le Finistère, le Massif Central, le Massif des Vosges, en Alsace également. Il y a suffisamment de ressources pour satisfaire les besoins français.