Des déchets toxiques aux précieuses ressources en terres rares

(CLO) Des millions de tonnes de cendres de charbon provenant de la combustion de combustibles fossiles sont actuellement enfouies, risquant de s’infiltrer dans les sources d’eau et de polluer les sols. Cependant, ces déchets toxiques peuvent également devenir des ressources précieuses, contenant des éléments de terres rares nécessaires au développement d’énergies propres.

Des scientifiques ont étudié les cendres de charbon provenant de centrales électriques à travers les États-Unis et ont découvert qu'elles pourraient contenir jusqu'à 11 millions de tonnes d'éléments de terres rares, soit l'équivalent de près de huit fois les réserves de terres rares des États-Unis, d'une valeur d'environ 8,4 milliards de dollars. C’est le résultat d’une étude récente menée par l’Université du Texas (UT) à Austin.

Bridget Scanlon, auteur de l'étude et professeur à la Jackson School of Earth Sciences de l'UT, a déclaré que cette ressource représente une énorme opportunité d'extraire des éléments de terres rares au niveau national sans avoir à les extraire des mines. « Cela illustre parfaitement le dicton « transformer les déchets en trésor » », a-t-elle déclaré. « Nous essayons de boucler la boucle et d’utiliser les déchets pour récupérer des ressources. »

Les éléments des terres rares, dont le scandium, le néodyme et l’yttrium, jouent un rôle clé dans les technologies propres telles que les véhicules électriques, les cellules solaires et les éoliennes. Bien que ces métaux ne soient pas rares dans la nature, ils sont difficiles à extraire et à séparer de leurs minerais, ce qui entraîne une demande largement supérieure à l’offre.

cendres provenant de déchets toxiques ressource en terres rares à deux couches image précieuse 1 — Cendres de charbon à la surface de la rivière Dan en Virginie, aux États-Unis, après un terrible déversement de cendres de charbon. Photo : AP

Alors que le monde se tourne vers les énergies propres pour lutter contre le réchauffement climatique, la demande en terres rares devrait augmenter, peut-être sept fois plus que les niveaux actuels d’ici 2040, selon l’Agence internationale de l’énergie.

Les recherches montrent que la facilité d’extraction des éléments de terres rares des cendres de charbon dépend de leur source. Les cendres de charbon du bassin des Appalaches aux États-Unis contiennent la plus forte concentration d’éléments de terres rares, mais seulement 30 % sont exploitables. Pendant ce temps, les cendres de charbon du bassin de Powder River dans le Wyoming et le Montana ont une teneur en éléments minéraux plus faible mais sont 70 % plus faciles à extraire.

Cependant, Paul Ziemkiewicz, directeur de l'Institut de recherche sur l'eau de l'Université de Virginie-Occidentale, prévient que l'extraction des terres rares à partir des cendres de charbon peut être coûteuse, car le processus nécessite l'utilisation d'acides et de bases fortes, qui sont coûteux et peuvent avoir des impacts environnementaux négatifs.

De plus, l’extraction d’éléments de terres rares à partir de cendres de charbon ne peut pas modifier la quantité de déchets à traiter, car les cendres de charbon contiennent de nombreux polluants dangereux tels que le mercure, l’arsenic et le plomb.

Cependant, les auteurs de l’étude affirment que les avantages liés à la récupération des terres rares pourraient aider à compenser les coûts liés à l’amélioration du stockage et de la gestion des cendres de charbon. En avril, l’administration Biden a annoncé un investissement de 17,5 millions de dollars dans des projets d’extraction de terres rares à partir de cendres de charbon.

Certains craignent que l’utilisation de cendres de charbon pour extraire des terres rares puisse stimuler l’extraction de charbon, un combustible fossile hautement polluant. Scanlon n'est cependant pas trop inquiet à ce sujet, affirmant que la principale source de ressources proviendra des vieux déchets, car il y a actuellement plus de 2 milliards de tonnes de cendres de charbon stockées aux États-Unis.

Le ministère américain de l’Énergie affirme que l’utilisation de cendres de charbon comme matière première pour les matériaux critiques découragera la poursuite de la combustion du charbon. L’objectif principal est d’extraire de la valeur du charbon sans le brûler, notamment en trouvant d’autres moyens de récupérer des produits du charbon au-delà des terres rares, a déclaré Scanlon.

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