600 emplois pour recycler les terres rares et métaux stratégiques

Les terres rares et métaux stratégiques sont devenus quasiment incontournables dans les moteurs et batteries des véhicules électriques, mais aussi, pour ne citer que les utilisations les plus connues, dans les pots d’échappement catalytiques, les téléphones portables, les écrans plats et les cellules photovoltaïques. Le pôle de compétitivité Team2, implanté à Loos-en-Gohelle (62), estime que leur recyclage sera créateur d’une centaine d’emploi directs dans la région Nord-Pas-de-Calais, sur les 5 années à venir.

INDIUM

Aujourd’hui encore, le discours des détracteurs au développement des véhicules électriques s’appuie, en partie, sur la consommation en terres rares et métaux stratégiques nécessaires à la fabrication des moteurs à aimant permanent et des batteries. Les véhicules thermiques ne sont cependant pas mieux lotis, puisque leurs pots d’échappement catalytiques en exploite des volumes bien plus importants. Et en dehors de la mobilité, ce sont, par exemple, les lampes à basse consommation d’énergie ou les téléphones portables qui en contiennent.

Sans recyclage, les réserves en indium, ce métal rare utilisé pour réaliser les écrans plats et cellules photovoltaïques, seront épuisées dans une fourchette de 10 à 15 ans, comme le souligne Christian Traisnel, directeur général du pôle de compétitivité Team2. Une situation bien entendu liée à la forte croissance de la demande. En « 1990, on produisait 100 tonnes d’indium dans le monde chaque année, aujourd’hui c’est 2.000 tonnes ».

ECOLES, UNIVERSITÉS ET PME

Voilà pourquoi il est nécessaire de mettre en place des filières de récupération. « Tout le recyclage est un secteur d’avenir et c’est ce sur quoi nous voulons nous positionner. L’objectif est de développer l’emploi et l’innovation et de renforcer le tissu local des PME, en faisant que notre région devienne la première pour le recyclage des terres rares et des métaux stratégiques », explique Christian Traisnel.

Le pôle de compétitivité Team2 qu’il dirige a lancé officiellement lundi 19 mai 2014 une action de recherche et développement sur le sujet. « On va trouver des écoles, des universités, qui ouvrent des tiroirs, apportent des idées », mais aussi des PME prêtes à mettre en place des industries à la suite. Christian Thomas explique : « Pour aller chercher les métaux stratégiques dans les déchets, c’est une succession d’étapes technologiques. Cela nécessite de lier les acteurs qui n’ont pas l’habitude de se parler et c’est le rôle du pôle de compétitivité. Il faut inventer cette nouvelle métallurgie permettant de traiter ces nouvelles matières ».

ACTIONS

Pour autant, la région Nord-Pas-de-Calais fait déjà preuve d’un certain dynamisme dans le domaine, après avoir été une terre d’accueil à nombre d’entreprises aux activités hautement polluantes. Elle compterait déjà près de « 500 emplois directs et indirects dans le secteur du recyclage des métaux stratégiques », auxquels s’ajouterait une centaine de nouveaux postes en 5 ans.

C’est dans cette optique que le pôle s’active sur 3 fronts. Il compte ainsi « accompagner le développement des filières à responsabilité élargie pour la valorisation des métaux stratégiques », en visant en priorité les déchets d’équipements électriques et électroniques, les lampes, les véhicules hors d’usage, les piles et les accumulateurs. Il s’agit aussi de « certifier les installations de recyclage, pour que certains déchets ou fractions riches en métaux stratégiques soient orientés vers des installations performantes et présentant des garanties environnementales et sanitaires ». Enfin, le pôle souhaite « mobiliser les acteurs publics et privés de la recherche » autour du sujet.

TANTALE ET ANTIMOINE

Si l’association se veut si dynamique autour des métaux stratégiques et des terres rares, c’est qu’ils ont un impact conséquent dans l’élaboration et le déploiement de nouvelles technologies, créant une certaine dépendance par rapport à diverses régions du monde. Ainsi, le tantale utilisé pour les tablettes électroniques n’est exploité qu’en Australie et en Afrique. Mais aujourd’hui, ce métal gris-bleu, bon conducteur électrique et thermique, est perdu lors du recyclage. Un des objectifs du pôle est de le récupérer pour le réutiliser.

Autre exemple proposé par Christian Traisnel, celui de l’antimoine. « Produit à plus de 90% en Chine, dans le Yunnan », ce matériau touche à sa pénurie, alors qu’il est indispensable dans les retardateurs de flamme et les produits ignifugés. « On a donc besoin d’aller chercher l’antimoine dans les déchets, car sinon, on n’en aura plus pour construire des sièges d’avion », cite-t-il en exemple.

NYRSTAR

Revenons à l’indium. Nyrstar, premier producteur mondial de zinc raffiné, a lancé en 2009 la première production d’indium métal, en sous-produit du zinc, dans son usine d’Auby (59), grâce à de nouvelles capacités de raffinage polymétalliques. Xavier Constant, directeur du développement Europe et Etats-Unis de l’entreprise, indique : « Nous allons évoluer et essayer d’extraire les sous-produits et donc un certain nombre de métaux que nous ne valorisions pas » et qui finissaient dans les bassins. Nyrstar est ainsi le seul producteur d’indium en Europe, avec 40 tonnes mis sur le marché en 2013.

Avec des réserves qui s’épuisent de plus en plus rapidement, les filières du recyclage sont indispensables. Elles permettront de faire reculer des échéances, désormais perçues comme trop proches, qui marqueraient la fin de matières et matériaux devenus incontournables à la fabrication de nos outils et attributs usuels. Mais c’est aussi de lutte contre toutes les formes de gaspillage qu’il s’agit, ce qui passe par un respect des produits manufacturés dont il faudrait revoir à la hausse la durée de vie !

Recyclage des terres rares, l’idée lumineuse de Rhodia

LA ROCHELLE, Charente-Maritime (Reuters) – Rhodia vient d’investir 15 millions d’euros dans deux unités industrielles en France pour recycler les ampoules basse consommation qui contiennent les métaux précieux issus de six terres rares dont le prix ne cesse d’augmenter.

Selon le groupe Solvay, qui a repris Rhodia en 2011, seule l’usine de La Rochelle produit dans le monde des terres rares issues du recyclage des lampes, qui en tirent leur luminescence.

Ces terres, 17 éléments naturels d’origine minérale, se trouvent dans nombre de technologies utilisées régulièrement dans la vie courante, comme les pots catalytiques, les écrans LCD, les microprocesseurs et les ampoules à basse consommation.

L’usine Solvay-Rhodia de La Rochelle (Charente-Maritime), née en 1948 sous le nom de Société française de terres rares pour fabriquer des pierres à briquet, peut en produire treize, quatre d’entre elles n’ayant pas d’application industrielle.

Parmi elles, on trouve six terres rares qui se trouvent dans les lampes basse consommation — lanthane, cérium, europium, terbium, gadolinium et yttrium.

C’est d’ailleurs dans cette unité industrielle que deux chercheurs ont trouvé le procédé permettant de les recycler, qui est devenu le projet baptisé Coléop’terre.

« Au prix pratiqué avant les années 2008, le procédé n’était pas suffisamment compétitif pour être développé sur le plan industriel », indique Frédéric Fournet, directeur de l’usine de La Rochelle.

PÉKIN A RESTREINT SES EXPORTATIONS

Mais la situation a changé car la Chine, qui possède environ 25% des réserves mondiales naturelles de terres rares et détenait 98% du marché mondial, a depuis 2009 peu à peu fermé des sites de production et instauré des quotas d’exportation.

Les dirigeants chinois ont ainsi voulu mettre fin aux excès d’un processus qui impliquait une surexploitation des ressources avec une assez faible valeur ajoutée sur leur territoire.

Avant que Solvay-Rhodia ne se lance dans le recyclage, les poudres luminophores se retrouvaient à la décharge.

Le savoir-faire du chimiste et un investissement de 15 millions d’euros ont permis au projet de se concrétiser en 2012, sur les sites de Saint-Fons (Rhône), près de Lyon, et de La Rochelle, où les terres rares sont valorisées.

L’unité rochelaise traite les poudres conditionnées dans l’usine de Saint-Fons, d’où elles sont expédiées en sachets. Avant l’intervention de Solvay, des sociétés spécialisées du monde entier collectent les lampes, en valorisent le verre dont elles sont constituées à 88%, les plastiques, le mercure et les métaux, et envoient les poudres vers l’usine du Rhône.

« Saint-Fons fait un premier tamisage pour éliminer la silice (verre), et ensuite une première opération chimique qui permet de démercuriser la poudre de manière significative. A La Rochelle, nous opérons deux étapes chimiques pour séparer encore les terres rares », indique Frédéric Fournet.

Au bout d’un processus complexe, les terres rares vont être séparées pour un taux de recyclage de l’ordre de 80%.

LE DÉBUT D’UNE AVENTURE

« Le recyclage est un des piliers de notre propre approvisionnement, de notre rentabilité car cela nous permet d’accéder à des prix en dessous de ceux du marché, et il nous permet d’effectuer un travail à façon sur des terres rares impures apportées par des clients », ajoute le directeur.

Dans une usine qui produit 10.000 tonnes de terres rares chaque année pour un marché mondial de 150.000 tonnes, le recyclage représente encore de petites quantités.

« Nous sommes au début du recyclage mais à terme notre objectif est qu’il représente 50% de nos activités de l’électronique », précise le dirigeant.

« Nous sommes dans le top trois mondial sur nos marchés qui concernent la dépollution automobile (produits entrant dans le système catalytique sur les lignes d’échappement-NDLR), et bien sûr l’électronique, notamment l’éclairage des écrans LCD et des téléphones, les vibreurs des téléphones et les micro-condensateurs, et enfin le polissage des micro-composants électroniques », assure Frédéric Fournet.

L’aventure n’en est qu’à son début. Des procédés de recyclage de terres rares s’appliquant à d’autres produits sont à l’étude au sein de la division recherche et développement de La Rochelle, qui emploie 30 chercheurs sur un effectif global dans l’usine de 376 salariés.