L’extraction des terres rares, ces dix-sept éléments métalliques indispensables aux technologies de pointe — des batteries de voitures électriques aux aimants des éoliennes —, constitue aujourd’hui un enjeu de souveraineté majeure. Alors que la Chine domine près de 90 % du traitement mondial de ces ressources, la recherche académique explore des voies alternatives pour briser ce monopole. Au-delà des mines conventionnelles, une nouvelle frontière se dessine : celle de la valorisation des déchets et de l’utilisation du vivant.
Le « mycomining » : les champignons comme extracteurs biologiques
À l’Université de Vienne, les travaux menés par Alexander Bismarck et Mitchell Jones illustrent une approche novatrice nommée « mycomining ». En observant la croissance du mycélium, ce réseau de filaments souterrains, les chercheurs ont constaté que certains champignons absorbent naturellement les métaux présents dans leur environnement. En cultivant ces organismes sur une argile enrichie en terres rares, ils espèrent transformer la biomasse fongique en véritables éponges à minéraux.
Cette méthode présente des avantages écologiques évidents. Les champignons sont résilients, croissent rapidement et peuvent survivre dans l’obscurité, ce qui les rend idéaux pour la bioremédiation des sites industriels contaminés. Une fois récoltés, ces champignons pourraient être transformés en biogaz ; les terres rares seraient alors récupérées dans les cendres après combustion. Bien que les concentrations obtenues restent inférieures à celles des déchets électroniques dissous, cette technique pourrait servir de complément stratégique pour dépolluer les sols tout en générant une ressource secondaire.
Transformer les déchets industriels en gisements stratégiques
L’idée que les terres rares manquent à l’appel est une idée reçue. Comme le souligne Julie Klinger, professeure à l’Université du Wisconsin-Madison, ces éléments sont présents presque partout, mais souvent en trop faible concentration. Cependant, la donne change si l’on considère les montagnes de déchets industriels comme des mines à ciel ouvert. Les résidus de charbon (cendres) et de bauxite (boues rouges) contiennent des quantités significatives de scandium, d’yttrium ou de cérium, déjà concentrées par les processus de combustion ou de raffinage initiaux.
Aux États-Unis, la valeur des terres rares piégées dans les seuls terrils de cendres de charbon est estimée à plus de 8 milliards de dollars. Des entreprises comme ElementUSA travaillent sur des usines pilotes, prévues pour la fin de la décennie 2020, afin d’extraire par solvant des métaux comme le gallium et le scandium. Ce dernier est particulièrement convoité par le secteur aéronautique pour créer des alliages légers capables de réduire la consommation de carburant des appareils de 15 %.
L’innovation thermique et l’effet Joule
Parallèlement à la biologie, la chimie physique propose des solutions radicales. À l’université Rice, le professeur James Tour a mis au point un procédé de chauffage par « effet Joule instantané ». En soumettant des déchets (aimants usagés, cendres de charbon) à des courants électriques de forte intensité, le matériau atteint instantanément des températures de plusieurs milliers de degrés Celsius. Les terres rares se lient alors à un composé chloré, se vaporisent et sont collectées.
Cette technologie présente l’avantage d’être portable et bien moins énergivore que les méthodes d’extraction minière traditionnelles, qui nécessitent souvent des infrastructures lourdes et des transports sur de longues distances. Le défi reste néanmoins la séparation finale de ces éléments, chimiquement très similaires, une étape complexe qui demande encore des affinages techniques.
Vers une symbiose économique et environnementale
Le principal obstacle à ces méthodes alternatives n’est pas technique, mais économique. Jusqu’à présent, creuser la terre restait moins onéreux que de filtrer des déchets. Pour rentabiliser ces projets, les scientifiques misent sur la co-valorisation : vendre le fer extrait des boues rouges ou le carbone des cendres de charbon pour des filtres à eau, tout en récupérant les terres rares.
Si ces initiatives parviennent à maturité, elles pourraient instaurer une véritable symbiose entre industrie et écologie. En transformant des résidus toxiques et encombrants en ressources précieuses, les nations pourraient assurer leur indépendance technologique tout en assainissant leur territoire. La gestion des déchets ne serait plus un coût, mais un levier de croissance, transformant, selon les mots de Julie Klinger, un fardeau environnemental en un allié stratégique.
