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L’épineuse question des métaux rares sur les questions environnementales et sociétales

Surnommées le pétrole du XXIè siècle, les terres rares sont devenues des ressources très convoitées. Leur consommation a augmenté de 50% en 20 ans, provoquant des tensions géopolitiques très importantes qui risquent de s’aggraver. De plus, l’industrie des terres rares est extrêmement polluante. C’est la face cachée de la “transition verte”.

Image : Dans une mine d’extraction de terres rares de la province chinoise du Jiangxi, en octobre 2010. Photo stringer. Reuters

Les terres rares

Parmi les métaux rares, on retrouve : le cobalt, le gallium, les terres rares (comptant 17 éléments), le tungstène, le graphite ou l’indium.

Les terres rares sont qualifiées ainsi à cause de la difficulté à les isoler chimiquement (elles sont toujours combinées entre elles car possèdent des propriétés très semblables). On différencie les terres rares “lourdes”, des terres rares “légères”. Cette division est basée sur la configuration des électrons : plus le numéro atomique Z de l’élément est élevé et plus l’élément sera lourd.

Tiré du Magazine Carto, numéro 56 – Novembre/Décembre 2019

Elles ont des propriétés chimiques, physiques et électroniques particulières (conductivité thermique et électrique, magnétisme, propriétés catalytiques et optiques…). Cela les rend indispensables dans de nombreux domaines (optique ; industries chimiques et structurales (pots catalytiques…) ; produits manufacturés (ordinateurs, smartphones, télévisions, tablettes…) ; aéronautique ; armement ; énergies renouvelables). Il faut par exemple jusqu’à 1 tonne de terres rares pour une éolienne. Ou entre 0.5 et 3.5 kg pour une voiture. Les voitures hybrides et électriques sont les plus gourmandes en terres rares.

Les conséquences géopolitiques

La Chine est aujourd’hui devenue la première productrice de terres rares au monde. Elle a réussi à acquérir un quasi monopole de cette ressource commerciale.

En 1980, les gisements de terres rares découverts en Mongolie intérieure commencent à être exploités, sous l’ère des réformes économiques de Deng Xiaoping  : “Le Moyen-Orient a le pétrole, la Chine a les terres rares (1992)”.

La politique chinoise s’est développée en 3 phases. La première phase a été la main d’oeuvre bon marché ainsi que les préoccupations sociales et environnementales basses, lui permettant d’acquérir le monopole des mines.

La deuxième phase a été la stratégie de “remontée de filière”. La Chine a développé sur son territoire les industries qui sont dépendantes de ces minerais. Cela a attiré les investisseurs étrangers et leurs technologies.

La troisième phase a été la mise en place de quotas et de taxes pour l’exportation des terres rares. Ces exportations passèrent de 100 000 tonnes en 2009 à 35 000 tonnes en 2010 soit une baisse de 65%. Cela a permis de faire remonter les prix des terres rares à l’extérieur des frontières chinoises ce qui a définitivement écrasé la concurrence. Néanmoins en 2015, les quotas ont disparu suite à la plainte conjointe du Japon, des EUA et de l’Union européenne devant l’Organisation Mondiale du Commerce (OMS).

Aujourd’hui 88% de la production mondiale vient de Chine alors que le pays ne contient que 47% des ressources connues. Ce quasi monopole a un peu diminué car il atteignait 96% il y a quelques années.

Fig. : Production chinoise de terres rares et quotas d’exportation, 2000-2013 (tonnes)
Fig. Répartition de la production mondiale de terres rares, 1995, 2005, 2012 (pourcentage)

Aujourd’hui, de nombreux pays cherchent à s’émanciper de la Chine, notamment les EUA, ce qui s’est accentué avec la guerre économique entre Donald Trump et Xi Jinping. Ces derniers considèrent que les terres rares font parties des minéraux essentiels à la sécurité économique et nationale. 

En Australie, dans de nombreux pays africains, des projets voient le jour.
Un des pays les plus convoités est la Corée du Nord. Selon les estimations, les réserves du pays atteindraient le double des réserves mondiales actuellement connues, soit 216 millions de tonnes de terres rares (en comparaison, la Chine a 55 millions de tonnes de terres rares). Le potentiel économique est gigantesque. C’est donc logiquement que des acteurs régionaux sont très intéressés et que des entreprises chinoises et sud-coréennes font des partenariats avec le gouvernement nord-coréen.

Le Japon a quant-à-lui annoncé avoir trouvé d’immenses gisements de terres rares dans les fonds de l’Océan Pacifique. Ces gisements sous-marins contiendraient 16 millions de tonnes de terres rares. En tout, les sols marins pourraient contenir jusqu’à 800 fois plus de terres rares que sur les terres émergées. La course au sous-sol océanique est lancée, notamment pour la France qui a le plus grand domaine sous-maritime au monde ainsi que la deuxième Zone Économique Exclusive (ZEE). Les référendums d’indépendance de la Nouvelle-Calédonie en 2018, 2020 et 2022 sont donc très surveillés.

L’impact environnemental lié aux terres rares

L’extraction minière des terres rares mais aussi et surtout leur raffinage provoquent des dégâts colossaux sur l’environnement.

En Chine, 60% des nappes phréatiques, 30% des rivières et 10% des terres arables sont si polluées qu’elles menacent la vie des habitants. Il y a de nombreux “villages cancer” où les populations sont décimées (jusqu’à 70% de mortalité dû aux cancers). Pour Vivian Wu, Responsable du développement à Frontier Rare Earth, une entreprise privée chinoise d’exploration et de développement des terres rares en Afrique du Sud et au Mozambique : “Le peuple chinois a sacrifié son environnement pour nourrir la planète entière avec des terres rares. Le prix à payer pour développer notre industrie a été trop élevé, cela s’est fait au prix de la destruction de notre environnement”.

Ainsi plusieurs pays dont la Chine exportent maintenant le raffinage des terres rares à l’étranger, délocalisant ainsi la pollution, en Malaisie par exemple.

La pollution liée à l’extraction minière des terres rares

Les terres rares sont extraites dans des mines à ciel ouvert provoquant une forte pollution en particules fines et en poussières toxiques. Des explosifs sont utilisés ainsi que de très fortes quantités de produits chimiques qui sont injectées dans le sol. Des métaux lourds sont aussi rejetés comme le plomb. “Il faut injecter sept ou huit tonnes de sulfate d’ammonium dans le sol et de 1.2 à 1.5 tonnes d’acide oxalique pour extraire une tonne d’oxyde de terres rares, ces liquides toxiques résident longtemps et les conséquences sont épouvantables lorsque l’eau souterraine est polluée” indique le vice-ministre de l’industrie et des technologies de l’information chinois Su Bo. 

L’extraction d’une tonne de terres rares produit 1 300 à 1 600 m3 de déchets d’excavation qui sont rejetés dans la nature. Les boues de déchets absorbent une partie importante des cocktails chimiques servant à l’extraction, qui finissent par se répandre dans l’environnement.

Les terres rares sont souvent associées à des composés radioactifs. C’est pourquoi on retrouve des métaux radioactifs dans les déchets rejetés comme du radium, du thorium ou de l’uranium. La radioactivité dégagée est très importante et de nombreuses malformations sont retrouvées chez les enfants nés autour de ces mines ainsi qu’une explosion des cancers dont des leucémies. Autour de la mine Baotou en Chine, la radioactivité serait 32 fois supérieure à la normale.

De plus, l’activité minière engendre le déboisement des sites et le décapage de la couche de terre végétale. Une fois le site d’extraction abandonné, plus aucune végétation ne subsiste, favorisant l’érosion et le lessivage des sols. Dans les zones de stockage des déchets, en plus de la pollution rejetée, l’érosion des sols est 50 fois supérieure à ce qu’elle doit être normalement. Les risques d’éboulement et de glissement de terrain sont aussi à craindre dans un contexte de réchauffement climatique. Depuis les années 2000, il y a eu au moins 25 ruptures de digues minières (tout type confondu) dans le monde. 

Il ne faut pas non plus oublier les pollutions visuelles et sonores que provoquent l’industrie minière, et qui ont un impact négatif très important et souvent oublié sur la biodiversité.

La pollution liée au raffinage des terres rares

Les terres rares étant combinées entre elles, les processus de séparation sont très pointus et énergivores. Les applications industrielles nécessitent des niveaux de pureté très élevés. Il faut donc de nombreuses opérations répétitives pour traiter le minerai, qui s’apparentent à des attaques chimiques, utilisant de l’acide chlorhydrique, de l’acide sulfurique ou encore de l’acide nitrique.

En Chine, dans les régions minières de terres rares, des rivières présentent une concentration de métaux lourds atteignant 100 fois les normes nationales. Il a aussi été mesuré que sur 3 sites dans la ville de Pékin, les concentrations atmosphériques d’éléments de terres rares étaient 30 à 40 fois supérieures à celles mesurées dans des villes européennes.

Ainsi, Les transitions énergétiques voulues dans de très nombreux pays pour passer des énergies fossiles aux énergies renouvelables sont en réalité loin d’être simples et le sujet est très complexe. Comme le dit le prix Nobel de la Paix, Denis Mukwege, originaire de la République Démocratique du Congo (où 60% du cobalt mondial est produit): « En conduisant votre voiture électrique [ou votre trottinette électrique], en utilisant votre smartphone, en admirant vos bijoux, réfléchissez un instant au coût humain de la fabrication de ces objets » (et aussi au coût environnemental).

Néanmoins, il est indispensable de sortir des énergies fossiles et diminuer le rejet des gaz à effet de serre. La solution n’est pas forcément dans la recherche d’un nouveau mode de production énergétique mais plutôt dans un effort d’humilité dans notre consommation quotidienne.

“On ne résout pas un problème avec les modes de pensée qui l’ont engendré”

Albert Einstein

Pour aller plus loin :

Olwen Falhun

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