Comment l'Occident peut-il briser sa dépendance à l'égard de la Chine pour les aimants en terres rares?
La question a abordé une nouvelle urgence après que la Chine a limité les exportations plus tôt cette année, envoyant des ondes de choc dans les chaînes de fabrication occidentales.
La course à la construction de chaînes d'approvisionnement en mine à aimnet a accéléré, en particulier aux États-Unis, où le ministère de la Défense prend une participation directe dans MP Materials, opérateur de la seule mine Rare Earths du pays et garantit un prix de plancher pour ses produits.
Mais une partie de la solution se trouve à la vue tout autour de nous sous la forme d'anciens ordinateurs portables, d'outils électriques et de smartphones.
Compte tenu de la criticité des terres rares dans le monde de haute technologie d'aujourd'hui, il est étonnant que moins de 1% soient recyclés.
Cela peut être sur le point de changer.
Percées techniques
Le faible taux de recyclage reflète une combinaison de défis technologiques et économiques.
Le démantèlement des moteurs d'aimant, l'élimination des terres rares et les retraiter peuvent être à la fois manuellement et à forte intensité énergétique. La concentration d'éléments de terres rares dans le produit final est souvent si faible qu'elle n'en vaut pas la peine.
Les déchiqueteurs automobiles, par exemple, dépouillent le cuivre et l'aluminium hors des véhicules de fin de vie, mais les aimants de terres rares se retrouvent dans un aciérial, où ils sont perdus de scories destinées à la décharge.
Plusieurs entreprises, cependant, semblent avoir retiré le problème en utilisant un éventail de technologies.
Les matériaux cycliques du Canada ont annoncé en juin un investissement de 25 millions de dollars dans une installation de recyclage en Ontario pour convertir 500 tonnes métriques par an de stockage riche en aimant en oxyde de terres rares mixtes.
Cyclic a signé des accords pour la fourniture de moteurs de fin de vie avec Lime, la société derrière le vélo e omniprésent partagé, et Synetiq, le premier opérateur de sauvetage automobile du Royaume-Uni.
Les technologies de démontage et de traitement propriétaires récupèrent non seulement les terres rares, mais tous les autres métaux tels que le cuivre, qui seront envoyés à la fonderie de Glencore de Horne au Québec pour raffiner dans la cathode.
La division des technologies de libellule d'American Resources Corp est pionnier de l'utilisation de la chromatographie pour séparer les métaux des aimants de terres rares et des batteries de lithium-ion de fin de vie dans son usine de l'Indiana.
La société, qui a obtenu ce mois-ci a reçu une subvention de 2 millions de dollars du ministère de la Défense, affirme que sa technologie utilise 75% moins d'énergie et génère 70% d'émissions de carbone en moins que les processus de recyclage existants.
Une collaboration multipartite, notamment le recyclage de Western Digital, Microsoft et Critical Materials, a piloté la technologie de dissolution sans acide développée par le centre d'innovation des matériaux critiques du ministère de l'Énergie pour récupérer les terres rares à partir de disques durs collectés dans les centres de données Microsoft.
Les matériaux MP lui-même se ramifient dans les activités de recyclage des terres rares via un lien de 500 millions de dollars avec Apple.
Puissance de l'aimant
Cette révolution du recyclage ne fait que passer maintenant à passer du pilote aux opérations à l'échelle commerciale.
Mais la nouvelle technologie est livrée avec un prix beaucoup plus bas que les nouvelles mines et les usines de traitement primaires. Il peut également fournir des unités plus rapidement.
De plus, si l'Occident veut se libérer des terres rares de la Chine, il aura besoin de flux d'approvisionnement primaire et secondaire pour avoir l'espoir de rattraper la demande en plein essor du secteur de l'énergie propre.
Les véhicules à combustion interne n'ont besoin que d'une poignée de petits moteurs aimants pour des fonctions auxiliaires telles que des capteurs et des systèmes audio. Mais les aimants permanents sont des composants centraux pour la plupart des véhicules électriques et hybrides, se traduisant par une augmentation de cinq fois des exigences de terres rares.
Les aimants en terres rares sont également des entrées critiques pour les éoliennes, un secteur qui a été super chargé par le passage aux énergies renouvelables.
La demande mondiale d'aimants permanentes devrait tripler au cours de la prochaine décennie, selon le cabinet de conseil McKinsey.
L'utilisation d'éléments de terre rare des aimant central – néodyme, praseodymium, dysprosium et terbium – devrait passer de 59 000 tonnes en 2022 à 176 000 tonnes en 2035.
Appuyant sur la mine urbaine
Sur la base du pipeline du projet actuellement annoncé, l'offre de Magnet Rare Earths devrait être inférieure à la demande de 60 000 tonnes, soit environ 30% de l'utilisation, en 2035, selon McKinsey.
La mise en garde est que cette évaluation exclut la Chine, qui n'émet pas de prévisions et régule la production de terres rares via des quotas.
Même si l'Occident essaie de desserrer l'adhérence des terres rares de la Chine, McKinsey ne voit qu'une diversification progressive de l'approvisionnement, avertissant que «les pipelines actuels et les trajectoires devraient échouer au cours des cinq à dix prochaines années».
Ce qui laisse la Chine en tant que joueur le plus susceptible de combler tout déficit mondial de l'offre, étendant le dilemme Rare Earths de l'Ouest dans la prochaine décennie.
La ferraille pourrait être un levier important dans l'équilibre mondial de la puissance des terres rares. McKinsey s'attend à ce que la piscine de ferraille continue à s'accumuler et à passer des plus petits aimants dans des dispositifs électroniques à des aimants plus grands dans les véhicules électriques et les éoliennes.
D'ici 2035, le flux de valeur de terres rares pourrait générer 40 000 tonnes de ferraille pré-consommation et 41 000 tonnes de ferraille post-consommation. Le premier résidera principalement en Chine, le plus grand processeur du monde, mais le second sera largement distribué géographiquement.
Appuyer sur cette mine urbaine aiderait à la fois l'Occident à répondre à la demande naissante et à construire des chaînes d'offre intérieures.
En effet, pour citer McKinsey, «l'alimentation du moteur de la transition énergétique commence par comprendre les piscines de rebut» et la technologie pour les exploiter.
La course à le faire est maintenant en cours.
(Les opinions exprimées ici sont celles de l'auteur, Andy Home, chroniqueur pour Reuters.)
(Édition par Helen Popper)
