Les terres rares

Que ce soit dans la presse ou dans les médias, télévision et radio, vous entendez souvent parler de ces fameuses « terres rares » et vous vous êtes sans doute posé des questions, de quoi s’agit-il ? Où les trouve-t-on ? Pourquoi ces composés sont-ils si importants au point de devenir de vrais enjeux politiques ? Et d’abord ces terres, sont-elles si rares que ça ?

Et bien non, contre toute attente, elles ne sont pas vraiment rares ; on les trouve dans la composition de nombreux minerais (on a constaté que 350 d’entre eux contenaient des terres rares mais seulement 10 d’entre eux sont exploités). Ce qui fait qu’elles sont rares, c’est qu’il est très difficile de les extraire pour les isoler et les purifier. En plus, cette extraction pose de gros problèmes environnementaux ; on estime que la production d’une tonne de ces métaux engendre deux mille tonnes de déchets toxiques.

Deux mille tonnes de déchets pour produire une tonne de terres raresBon d’accord, elles ne sont pas vraiment rares, mais qui sont-elles ? En fait, le terme « terres rares » désigne un groupe de dix-sept éléments chimiques ⁽¹⁾ ayant une grande parenté due à leur configuration électronique. Il en résulte qu’ils ont tous des propriétés magnétiques, électriques et optiques qui les rendent pratiquement indispensables dans l’industrie.

Vous voulez un exemple ? Deux de ces éléments, le néodyme et le dysprosium ont la faculté de créer des champs magnétiques puissants qui permettent de fabriquer des aimants de très haute-performance qui sont utilisés dans les moteurs électriques ou dans les dispositifs de stockage de données. Un autre exemple ? La très bonne conductivité électrique du lanthane et du cérium fait de ces deux composés des produits clés pour la fabrication des composants électroniques ou des catalyseurs industriels.

On peut citer aussi, d’autres éléments comme le terbium ou l’europium qui ont des propriétés luminescentes remarquables qui font qu’ils sont très utilisés dans la fabrication des écrans LED ou des lampes fluorescentes.

Le fait que ces composés soient relativement réactifs a aussi un inconvénient : c’est qu’on les retrouve dans la nature étroitement combinés à d’autres éléments qui rend particulièrement difficiles leur extraction et leur traitement qui nécessitent la plupart du temps l’utilisation de méthodes chimiques générant une importante pollution de l’environnement.

Un champ d’application très vaste

Comme nous venons de le voir, le champ d’application de ces terres rares est très vaste et ces éléments sont maintenant devenus indispensables dans de nombreuses technologies. Ils sont par exemple essentiels pour la fabrication des équipements électroniques (smartphones, ordinateurs, téléviseurs, etc.). Les terres rares sont également très utilisées pour la conception de tout ce qui concerne les énergies renouvelables (aimants pour les turbines d’éoliennes et pour les moteurs de véhicules électriques), les industries spatiale et militaire (radars, systèmes de communication, armements avancés, alliages spéciaux pour les avions et les sous-marins) On les utilise aussi dans des disciplines telles que la médecine et la santé, en particulier pour les équipements d’imagerie à résonance magnétique (IRM).

Bien, nous savons maintenant qui sont ces composés « miracles » et à quoi ils servent, mais où les trouve-t-on ? Ils sont présents en plus ou moins faible concentration dans pratiquement toute la croûte terrestre ; malheureusement, les techniques d’extraction et de purification sont très complexes, ce qui fait qu’actuellement peu de pays pratiquent ces traitements à grande échelle. Parmi eux, on peut citer :

• la Chine qui domine le marché et produit à peu près 60 % de la production mondiale ; de plus, ce pays maitrise parfaitement la purification de ces matériaux ;
• les Etats-Unis ; à Mountain Pass en Californie, ils exploitent une des plus grosses mines (après bien sûr les exploitations chinoises). Les USA demeurent toutefois largement dépendants de la Chine pour le raffinage des terres rares ;
• l’Australie, actuellement troisième producteur mondial ;
• puis viennent ensuite et pour une moindre quantité produite, le Myanmar et l’Inde.

Et la France, me direz-vous ? Eh bien contre toute attente, il existe quelques gisements dans notre beau pays : en Bretagne, le minerai phosphaté (la monazite) qui y est extrait contient du cérium, en Ariège, en Corse et en Guyane. Ceci dit, dans tous les cas leur exploitation est très limitée et jusqu’alors n’a pas été réalisée à grande échelle.

La Chine fournit 90 % des terres rares

Si ces éléments ont été découverts et identifiés au XIX^e siècle ⁽²⁾, leur exploitation n’a vraiment débuté qu’à partir des années 50, d’abord en Australie et en Inde puis en Californie ; mais rapidement, la Chine est devenue le leader mondial incontesté et depuis les années 80, ce pays fournit à lui seul près de 90 % des terres rares extraites sur la planète. Il reste que les spécialistes estiment maintenant que ce sont le Brésil et le Vietnam qui, après la Chine, détiennent les plus grandes réserves de ces composés.

Comme nous l’avons déjà dit, l’extraction et le traitement des terres rares posent de gros problèmes ; les minerais contiennent souvent d’autres métaux comme l’uranium ou le thorium qui peuvent être très dangereux, ce qui explique les nombreuses controverses autour de leur exploitation. Une solution pourrait être le recyclage ; il est techniquement possible mais très peu mis en pratique car complexe et onéreux.

Ces éléments sont devenus d’une très grande importance pour l’économie d’un pays qui voudrait maintenir sa croissance et garder une certaine indépendance. Or la Chine, qui, comme nous l’avons vu en est le principal producteur, a limité, en septembre 2025, l’exportation de certains ces précieux métaux (surtout néodyme et terbium, essentiels pour la fabrication d’éoliennes et de véhicules électriques). Cette régression a provoqué une flambée des prix et a surtout suscité une très vive inquiétude de la part des pays occidentaux qui cherchent maintenant à diversifier leurs approvisionnements.

Tous les économistes sont d’accord pour reconnaître que cette dépendance aux terres rares va redéfinir les rapports de force dans le monde. Le pays qui prendra le contrôle de leur production bénéficiera d’un avantage décisif et il n’est pas exclu qu’il utilise ce moyen pour faire une sorte de chantage… d’autant plus que les pays occidentaux, soucieux de la qualité de leur environnement, se retrouvent maintenant face à un choix crucial !

Il existe tout de même quelques alternatives ; l’Europe investit aujourd’hui dans le recyclage et les Etats-Unis intensifient leur production en particulier dans leur ancienne mine californienne. Ces solutions de substitution restent toutefois marginales et il semble qu’à court terme l’indépendance totale des pays occidentaux n’est pas réaliste, irons-nous vers une consommation plus raisonnable ?

Jannick Denouël

 

1. Lanthane, cérium, praséodyme, néodyme, prométhium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutécium, yttrium et le scandium dont l’appartenance au groupe « terres rares » du tableau de Mendeleïev fait l’objet de controverses.
2. L’ytterbium, découvert en 1787 par le chimiste suédois Carl-Axel Arrhenius, a été le premier de cette classe d’éléments à être identifié et c’est un Français, Georges Urbain, qui en 1907 a terminé la série en découvrant le lutécium.