La montagne radioactive est la clé des malheurs des terres rares aux États-Unis

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État rouge ou bleu, libéral ou libertaire, les Américains partagent une dépendance aux éléments des terres rares importés de Chine.

Les technologies vertes telles que les voitures électriques, les éoliennes, les panneaux solaires et les ampoules fluorescentes dépendent des métaux des terres rares. L'armée dépend des terres rares pour les systèmes de missiles guidés, les satellites et les drones sans pilote. Le vaisseau spatial de la NASA transporte de puissants aimants de terres rares vers Mars et l'espace extra-atmosphérique. Les aimants ont également miniaturisé des iPads, des ordinateurs et des écouteurs de haute technologie.

La Chine contrôle 95% de l'approvisionnement mondial en terres rares. La clé de ce monopole n'est pas l'abondance de gisements de terres rares, mais son expertise dans la transformation du minerai en oxydes et en métal pur. Le minerai a tendance à transporter l'uranium et le thorium, l'élément le plus radioactif de la planète, et l'extraction du métal est généralement un long processus en plusieurs étapes impliquant des produits chimiques toxiques.

"Nous savons où se trouvent les dépôts. Les retrouver dans votre iPhone n'est pas un processus simple ou direct", a déclaré Brad Van Gosen, géologue à la US Geological Survey (USGS) à Denver.

Il y a quelques années, la Chine a montré sa puissance et a réduit l'approvisionnement en terres rares à un filet. Cette décision a poussé les États-Unis et d'autres pays à se démener pour mettre fin à leur dépendance à l'égard de la Chine. Les prix ont grimpé en flèche, attirant de nouveaux investisseurs et sociétés minières sur le marché des terres rares. Maintenant, les États-Unis ont une nouvelle mine presque terminée et deux autres au stade des permis. Mais les éléments cruciaux pour échapper à la règle chinoise des terres rares ne sont pas les nouvelles mines, c'est la reconstruction de l'expertise et de l'infrastructure pour traiter les métaux capricieux, disent les experts.

Guerre des prix

En 2010, la Chine a augmenté le coût des éléments des terres rares lorsqu'elle a commencé à restreindre les exportations et à facturer des prix plus élevés aux entreprises étrangères. La bulle des prix a déclenché une frénésie mondiale pour échapper au contrôle de la Chine. Une nouvelle usine de transformation appartenant à l'Australie vient d'ouvrir ses portes en Malaisie. D'autres sont prévus au Canada, en Europe et en Afrique. Plusieurs entreprises tentent également de développer une offre américaine de terres rares, certaines avec le soutien du ministère de la Défense.

"Les terres rares sont des métaux très stratégiques, et particulièrement très importants pour l'industrie de la défense", a déclaré Curt Freeman, président d'Avalon Development Corp. à Fairbanks, en Alaska, une société de consultation minière. "Il y a un sentiment de malaise au Congrès et au ministère de la Défense", a-t-il déclaré.

Aux États-Unis, la mine Mountain Pass de Californie a rouvert ses portes en 2010 et devrait commencer à produire des éléments de terres rares légères cette année. La mine était autrefois le plus grand producteur mondial de terres rares, mais a fermé ses portes en 2002 en raison de problèmes environnementaux et de la baisse des prix. Une autre mine est proposée dans le Wyoming par la société canadienne Rare Element Resources, mais fait face à l'opposition des résidents locaux.

La nouvelle ressource de l'Alaska

Les éléments des terres rares se trouvent dans les veines du mont Bokan en Alaska. (Crédit d'image: Ucore)

L'un des plus grands paris sur les terres rares se trouve à Bokan Mountain en Alaska. Une fois exploité pour l'uranium, le pic de granit de l'île Prince-de-Galles contient de riches veines d'éléments lourds de terres rares difficiles à trouver. Le projet bénéficie d'un solide soutien de la législature de l'Alaska et des communautés voisines. Une entreprise canadienne prévoit d'extraire le minerai et de le transformer en oxydes grâce à une usine de traitement sur mesure. C'est là que réside le défi.

Malgré leur nom, les terres rares sont en réalité communes dans la croûte terrestre, bien qu'en faibles concentrations. Le surnom est un vestige du 19ème siècle, lorsque les chercheurs ont découvert les éléments aux noms étranges dans des minéraux rarement trouvés. Les 17 éléments partagent une affinité étroite, avec des propriétés chimiques et des poids atomiques similaires. La montagne Bokan est l'un des rares endroits sur Terre avec une abondance d'éléments lourds de terres rares, qui ont des poids atomiques plus élevés. Il est particulièrement élevé dans l'yttrium, qui apparaît dans tout, depuis la zircone cubique et les capteurs de pollution automobile jusqu'aux lasers, fusées et moteurs à réaction.

Étant donné que les terres rares sont souvent toutes mélangées dans une même roche, la séparation des terres rares lourdes nécessite généralement de retirer d'abord les plus légères. Cela se fait généralement avec une série de réservoirs chimiques et de solvants. De plus, il y a l'uranium radioactif à éliminer. Mais le propriétaire de la mine, Ucore, dit qu'il dispose d'une nouvelle technologie d'extraction solide qui simplifie considérablement ce processus. La technique s'appuie sur la nanotechnologie pour éliminer les impuretés et concentrer les terres rares lourdes en oxydes, selon Ucore. Le ministère de la Défense a financé la recherche sur l'extraction du minerai d'Ucore avec un contrat en octobre 2012.

Retrait coûteux

"Cela devient de plus en plus compliqué au fur et à mesure que nous le regardons", a déclaré Van Gosen.

Le consultant de l'industrie des métaux, Gareth Hatch, note que le traitement est le plus grand obstacle pour les sociétés d'extraction de terres rares.

L'installation de séparation de la mine de terres rares Molycorp's Mountain Pass en Californie. (Crédit image: Molycorp)

"Le traitement est le principal défi pour les gisements qui sont particulièrement asymétriques vers les terres rares moyennes et lourdes, car ils contiennent des minéraux inhabituels qui n'ont pas été traités auparavant", a déclaré Hatch, directeur fondateur de Technology Metals Research. Hatch aide à développer une entreprise de traitement des terres rares au Canada.

L'USGS a plusieurs projets en cours examinant la géologie de Bokan Mountain, pour mieux comprendre comment les minéraux sont apparus.

"L'idée est de développer une compréhension fondamentale de la façon dont ces dépôts ont commencé en premier lieu dans la croûte terrestre, et de l'utiliser pour rechercher des ressources dont le public américain a besoin", a déclaré Susan Karl, une géologue de l'USGS basée à Anchorage.

Jaroslav Dostal, membre du conseil d'administration d'Ucore, professeur émérite à l'Université Saint Mary's à Halifax, en Nouvelle-Écosse, était l'auteur principal de l'étude de Bokan Mountain. Le programme de subventions qui a financé l’étude, le Programme externe de recherche sur les ressources minérales de l’USGS, a attribué des projets à l’industrie privée et à des bénéficiaires étrangers dans le passé.

Investir dans le traitement

L'USGS a également des projets d'exploration de la géologie d'autres gisements de terres rares. Depuis 2010, la Chambre des représentants a présenté une législation visant à limiter les réglementations minières et à financer la recherche et le développement sur les terres rares, qui n'ont pas encore été adoptées par le Sénat. Le recyclage des métaux des terres rares, qui n'est pas toujours possible avec les gadgets de haute technologie, est un autre moyen de réduire la dépendance à l'égard de l'approvisionnement chinois. Plus tôt cette année, le ministère de la Défense a recommandé de stocker 120 millions de dollars d'éléments critiques en terres rares lourdes. Mais les experts de l'industrie estiment qu'il serait préférable de dépenser de l'argent pour développer l'expertise et l'infrastructure américaines dans le traitement des terres rares.

"En termes de capacité totale, Molycorp possède son installation de séparation des terres rares légères, mais à part cela, il n'y a vraiment rien en Amérique du Nord", a déclaré Hatch, le consultant de l'industrie.

"La capacité de traiter et de convertir des minéraux en composés qui entrent dans des équipements de haute technologie est le principal goulot d'étranglement non seulement aux États-Unis, mais aussi dans le monde", a-t-il déclaré.

Envoyez un courriel à Becky Oskin ou suivez-la @beckyoskin. Suivez-nous @livescience, Facebook et Google+. Article original sur LiveScience.com.

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