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Terres rares, énergies renouvelables et stockage d’énergie

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Terres rares et énergies renouvelablesL’ADEME a récemment publié une fiche technique faisant le point sur les terres rares, les énergies renouvelables et le stockage d’énergie. Si l’extraction des terres rares a un impact environnemental non-négligeable, leurs propriétés sont multiples. Mais des solutions de substitution existent, notamment pour les énergies renouvelables.

Des terres rares pas si rares mais mal réparties

Les terres rares constituent un ensemble de 15 à 17 éléments métalliques du tableau périodique des éléments, aux propriétés chimiques très voisines. Elles regroupent le groupe des lanthanides (les 15 éléments de numéros atomiques compris entre 57 et 71, du lanthane au lutécium) ainsi que l’yttrium (Y, numéro atomique 39), dont les propriétés (atomiques et chimiques) sont proches de ceux des lanthanides et qui s’y trouve toujours associé dans leurs différents gisements.

Malgré leur nom, elles ne sont pas particulièrement rares. Ainsi, En 2017, les réserves étaient estimées à 120 millions de tonnes tous oxydes de terres rares confondus. Elles sont divisées en deux groupes : les terres rares légères et les lourdes, ces dernières étant plus critiques. Mais précise l’ADEME, « Dans tous les cas, la criticité des terres rares n’est pas liée à leur rareté physique dans la croûte terrestre ou à leurs modalités d’exploitation. Elle est essentiellement due à la mauvaise répartition géographique des extractions actuelles, qui se trouvent majoritairement en Chine, ce qui induit un risque d’approvisionnement ». En effet, la Chine à elle seule regroupe environ 86 % de la production mondiale.

Des applications multiples, mais peu dans les énergies renouvelables

Leurs applications sont multiples (aimants permanents, catalyse, batteries, mais aussi dans l’imagerie médicale, l’énergie nucléaire, la défense…). Leur extraction présente comme toute extraction minière et transformation métallurgique des impacts environnementaux. Ainsi, l’extraction, actuellement toujours à ciel ouvert, modifie le paysage, les sols et le régime hydrographique local.

Les énergies renouvelables n’en utilisent, pour la plupart, pas. « La consommation de terres rares dans ce secteur réside essentiellement dans l’utilisation d’aimants permanents pour certains segments de marchés de l’éolien (essentiellement pour l’éolien en mer), de faible taille actuellement, mais en forte croissance », explique l’agence. Seule une faible part des éoliennes terrestres en utilise, environ 3% en France. Les technologies solaires photovoltaïques actuellement commercialisées n’en utilisent pas.

Une tension sans conséquence sur les énergies renouvelables et le stockage

Néanmoins, à un horizon de 10 ans, selon une capacité éolienne en mer projeté à 120 GW dans le monde, et au regard de la production annuelle mondiale de terres rares, le besoin représente moins de 6% de la production annuelle en néodyme et plus de 30% de la production annuelle en dysprosium. Cependant, des solutions de substitution existent : génératrices asynchrones ou génératrices synchrones sans aimant permanent, par exemple. Et au moins un fabricant propose déjà des éoliennes qui n’utilisent pas d’aimants permanents pour une implantation en mer.

Dans le cas de stockage des énergies renouvelables, qui se fait par batteries, l’utilisation de métaux critiques ou stratégiques (tels le Cobalt dans les batteries Lithium-ion) apparait nettement plus problématique que celle des terres rares. Elles y sont très marginales. « Dans ce contexte, une éventuelle tension forte sur les terres rares ne semble pas devoir compromettre le développement de l’éolien », conclut l’ADEME.

Source : ADEME

Cet article a été écrit par : 

Claudine d'EcoCO2

Claudine est notre écrivaine historique. Elle écrit pour Eco CO2 depuis 2010 et vous apporte toute l'actualité de la transition écologique.
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