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).
Les principaux sites de ressources en terres rares sont situés en Chine : Bayan Obo, 135 km au nord-ouest de Baotou (le plus important au monde), la province de Shandong et la province de Jiangxi.
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.
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 (voir le tableau ci-dessous).
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 ...
Les terres rares y sont principalement exploitées selon une technique appelée « lixiviation en tas ». Malheureusement, cette technologie produit une grande pollution, due au drainage minier acide. Ce phénomène spontané est généré par l'oxydation des sulfures (par exemple, la pyrite) contenus dans les roches ou résidus.
Les terres rares sont des métaux et des composés métalliques utilisés dans un grand nombre de procédés de fabrication de haute technologie, notamment de technologies récentes ou « d'avenir » : batteries, écrans, téléphones portables, ampoules basse consommation, véhicules hybrides, rotors d'éoliennes, missiles, ...
C'est l'astate qui est l'élément le plus rare du monde. En tout et pour tout, il n'existerait en effet que moins de 30 g de ce minerai dans toute la croûte terrestre, selon des scientifiques de l'université d'Oxford. A titre de comparaison, on considère qu'environ 2 500 tonnes d'or sont extraites chaque année.
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.
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.
Les terres rares sont partout, dans nos smartphones, dans nos voitures électriques, dans nos éoliennes… Bien qu'ils n'aient en réalité rien de rares, ces métaux sont compliqués à extraire et la plupart des pays dépendent de la Chine pour leur approvisionnement.
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.
Connaissez-vous les terres rares ? Elles désignent 17 métaux : le scandium, l'yttrium, et quinze autres qui font partie de la famille des lanthanides (lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium ou encore lutécium).
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.
Les plus utilisés sont le cérium (40,2 % des terres rares consommées), le lanthane (27,8 %) et le néodyme (17,6 %).
Ils sont non périssables, se stockent facilement, et ont une valeur réelle qui repose sur leur coût de production et sur leur utilité. De plus, ces métaux, ayant des usages économiques véritables et spécifiques, ont des prix déterminés par des cas particuliers d'offre et de demande qui leur sont propres.
Face à cette pénurie organisée, des méthodes de recyclage sont déployées, à grande échelle, par des industriels. En France, Rhodia (groupe Solvay) récupère ces précieux métaux dans son usine de La Rochelle, en dissolvant des poudres de produits à recycler, contenant des terres rares, dans des bains d'acide nitrique.
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.
1 – Californium
Jusqu'à ce jour, le c se trouve être le métal le plus cher au monde. Un gramme de ce métal est estimé à environ 9,5 millions d'euros.
L'antimatière, voilà la substance la plus chère au monde. À côté, l'or fait bien mauvaise mine. Et pour cause, celle-ci est estimée à 45 300 milliards d'euros le gramme. L'antimatière n'existerait qu'en quantités infimes dans l'univers, dans les rayons cosmiques, ou produite en laboratoire.
Le californium – 22,4 à 24,5 millions d'euros le gramme. C'est un élément chimique assez méconnu, mais le plus cher au monde.
En outre, du fait que l'extraction de ces ressources impacte fortement l'environnement (cours d'eau, nappes phréatiques, sols, etc.), les populations locales sont surexposées à des risques sanitaires et des problèmes de santé tels qu'une augmentation du nombre de cancers.
Quel est l'impact de l'exploitation des terres rares sur l'environnement ? Lors de l'extraction et du raffinage des terres rares, des éléments toxiques sont rejetés dans l'environnement : des métaux lourds, de l'acide sulfurique, et même de l'uranium.
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.