La civilisation telle que nous la connaissons n’existerait pas sans les éléments des terres rares. Pas de smartphones, de LED, d'éoliennes ou même de batteries de voiture. Les ETR, comme le cérium et le scandium, sont dispersés dans toute la croûte terrestre. La Chine produit à elle seule près de 90 pour cent de la production mondiale, et la seule mine des États-Unis a fermé ses portes cette année. Mais les chercheurs pourraient contribuer à briser ce monopole avec quelque chose que nous possédons déjà en abondance : le charbon et ses sous-produits.
« Tout ce qui se trouve dans la croûte terrestre est également présent dans le charbon », explique Evan Granite, ingénieur chimiste au ministère américain de l'Énergie. Le DOE a récemment financé une vague de recherches visant à stimuler la production américaine d'ÉTR afin de répondre à la demande, qui augmente d'environ 5 % chaque année. Chaque étape de la production de charbon (extraction, nettoyage et combustion) crée des matériaux enrichis en ETR. L'objectif est d'utiliser ces déchets, actuellement stockés dans des décharges et des bassins de stockage, d'une manière bon marché et respectueuse de l'environnement.
Les centrales électriques au charbon américaines, par exemple, produisent 130 millions de tonnes de cendres de charbon chaque année. Une étude récente de l'Université Duke a identifié des milliards de dollars de terres rares contenues dans le charbon extrait du charbon extrait des Appalaches et du bassin de Powder River, dans le Wyoming. Le défi consiste désormais à extraire les métaux, explique Sarma Pisupati, professeur de génie énergétique et minéral à la Pennsylvania State University. Ses recherches portent sur le rinçage des schistes bruts avec un solvant de sulfate d'ammonium afin de collecter les ETR au début du processus de production de charbon.
D’ici quelques années, les projets financés par le DOE entreront en phase d’essai pilote dans les installations de traitement du charbon aux États-Unis. Peut-être que les smartphones d'origine locale ne seront pas loin derrière.
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