Opportunités minières en terres rares et leurs défis environnementaux en Afrique

Tous les appareils électroniques dépendent d’un ou plusieurs éléments de terres rares. La liste contient 17 éléments de terres rares, tous essentiels à l’industrie électronique sous une forme ou une autre. Pourtant, malgré leur nom, certains éléments de terres rares sont relativement abondants : le cérium est aussi abondant que le cuivre et l’élément de terre rare le plus rare Thulium est 100 fois plus commun que l’or. Ils sont considérés comme «rares» parce que les dépôts de ces éléments sont généralement dispersés et non exploitables commercialement. Ils sont utilisés pour plusieurs applications et surtout en alliage. Le Lanthane est utilisé dans les microprocesseurs, l’Erbium dans la mémoire electronique et le néodynium dans les composants magnétiques. Comme on peut le voir dans la figure 1, tous montrent des propriétés magnétiques ou optiques intéressantes et sont utilisés dans l’industrie LED ou Laser  [1].   Plus de 80%  de l’offre provient de la Chine qui mène le marché avec la suprématie  [1,2]. Cependant, depuis 2017, certains  éléments   de terres rares ont    été découverts en Afrique. Une  montée du protectionnisme  et une forte demande de l’industrie des semi-conducteurs et de l’énergie peuvent amener de tres bonnes opportunités pour les usines minières africaines qui pourront participer à  ce  marché.

Figure1: Utilisations de terres rares. A gauche) aux principales applications industrielles repertoriees par U.S. Geological Survey Report 2011-5094 en 2012. Pourcentages exprimés en ce qui concerne l’oxyde de  terres rares. À droite) aux éléments individuels, La, Ce, Nd, Pr et Y représentent 97 wt % de toutes les terres rares utilisées dans les produits finaux pour : aimants, phosphorescents, catalyseurs, poudres de polissage, lasers et alliages [1].].  

Cependant, cela ne signifie pas nécessairement de bonnes choses pour le continent africain. Vous vous souvenez du Coltan ? Coltan est le diminutif pour Columbite-Tantalite qui une combinaison minerale de Niobium avec Tantale  qui ne sont pas REE. Le  plus grand fournisseur est en Afrique : la République Démocratique du Congo. Le Coltan peut être utilisé pour les filtres dits  acoustiques. Un smartphone premium doit filtrer, transmettre et recevoir des signaux pour differents reseaux sans fil 2G, 3G et 4G dans jusqu’à 15 bandes, ainsi que le Wi-Fi, Bluetooth et GPS. Les signaux doivent être isolés les uns des autres  sans autres signaux parasites. Pour ce faire,  vous avez besoin    de nombreux filtres et duplex. Sans la technologie du filtre acoustique, ce ne serait pas  impossible. Donc, il est facile de comprendre  pourquoi ces 2 éléments sont essentiels à l’industrie des smartphones. Cela avait aiguisé l’appétit pour l’exploitation minière, mais pendant une période de guerre et une bulle financiere spéculative en 2010. C’était une situation explosive : exploitation illégale, travail forcé  et travail des enfants. Cela a eu un effet énorme sur la société de la RDC qui sont encore visibles de nos jours!

Parce que l’industrie minière est  une entreprise beaucoup plus lucrative que l’agriculture,    les gens quittent les fermes pour travailler dans l’exploitation minière en dépit des conditions difficiles.  Les conglomérats miniers internationaux ont  identifiés plusieurs filons prometteurs et la demande ne cesse d’augmenter. Le marché REE atteindra 15 milliards USD en 2025. C’est minuscule par rapport aux principaux marchés mondiaux des produits de base tels que le minerai de fer, d’une valeur  proche des 350 milliards de dollars, ou du cuivre, d’une valeur d’environ 160milliards de dollars [3]. Pourquoi, alors, sont-ils si importants? Ils sont devenus des matières premières stratégiques. Ils sont si importants qu’un manque d’approvisionnement peut rendre un pays vulnérable aux perturbations voire à l’impossibilité de fabriquer des appareils électroniques.  En outre,  l’énergie éolienne verte est très dépendante de REE, principalement Nd, Dy et  Pr en raison de leurs propriétés magnétiques. Le haut-parleur / micro des smartphones ont besoin de petits aimants permanents. Il n’y a actuellement aucun élément qui peut être substitué à des aimants permanents et qui possede les mêmes propriétés – et c’est essentiel à l’industrie eolienne ou telecom.  REE  sont  également  au cœur de l’ensemble des technologies de défense qui sont vitales pour chaque armée. Sans eux, les pays ne seraient pas en mesure de produire une grande partie du matériel et de l’équipement militaires nécessaires à la défense nationale  et  il n’y a pas de substituts.

Ici, nous allons expliquer les propriétés chimiques des REE, les bases d’extraction minière et nous allons discuter de l’impact environnemental.

Propriétés chimiques :

Comme mentionné précédemment, un peu de REE dans presque tout objet peut changer complètement ses propriétés. REE ont des propriétés communes ; ils ternissent dans l’air et sont gris argentés comme un métal. Les propriétés chimiques des terres rares sont régies par la configuration de leurs électrons autour du noyau. En général, la plupart de ces éléments sont trivalents et peuvent se lier à 3 autres atomes. Si l’on regarde comment les nuages électroniques sont localisées autour du noyau (fait de proton et de neutrons), les électrons 4f ont des énergies inférieures aux trois électrons de valence externes et l’orbite 4f est plus proche du rayon, cela signifie que les électrons 4f sont «localisés» et forme une partie du coeur de l’ion. Par conséquent, ils ne participent pas directement à la liaison avec d’autres éléments lorsqu’un composé est formé. Dans une même ligne des lanthanides, chaque électron supplémentaire se retrouve dans la couche 4f. C’est pourquoi les lanthanides sont chimiquement similaires et difficiles à séparer et pourquoi ils se retrouvent ensemble dans divers minéraux.

Tableau1 : propriétés d’éléments de terres rares [3]. FCC: cubique face-centré. BCC: cubique centre. Prométhium est le seul REE radioactif! Il existe deux sources possibles de prométhium naturel : les désintégrations rares de l’europium naturel et de l’uranium (divers isotopes).  Il ne semble pas y avoir de prométhium dans la croûte terrestre, selon le Laboratoire national de LosAlamos

Dans le tableau 1, on peut remarquer que les électrons externes (ou de valence) pour les  REE  sont les mêmes, 5d6s²; 2 autres éléments montrent les mêmes propriétés  comme  le scandium  (3d4s²) et le yttrium  (4d5s²), de sorte  qu’ils appartiennent aussi au groupe REEs.  Il y a une certaine variation dans les propriétés chimiques des lanthanides en raison de la contraction des lanthanides et de l’hybridation, ou du mélange, des électrons de 4f avec les électrons de valence. La diminution systématique du rayon atomique alors que le nombre d’electrons augmente, visible du Lanthane au Lutetium, est connue sous le nom de contraction lanthanidique [4,5]. Cette contraction provient de l’augmentation de la charge nucléaire qui n’est pas complètement écrantée par l’électron supplémentaire de 4f quand on va d’un lanthanide à un autre. Cette charge efficace accrue rapproche les électrons du noyau, ce qui représente le rayon plus petit des lanthanides à plus grand nombre atomique. La contraction du lanthanide explique également la diminution de la base (donneur d’électrons selon Lewis) du lanthanum au lutetium et représente la base de diverses techniques de séparation – on peut se référer au processus ” de  Marignac“.  Grâce à ce type unique de configuration, ils peuvent présenter d’importantes propriétés magnétiques, thermiques et optiques. Cependant, ces métaux ont beaucoup de propriétés semblables, ce qui les fait souvent être trouvés ensemble dans des dépôts géologiques. Ils sont également appelés « oxydes de terres rares » parce que beaucoup d’entre eux sont généralement vendus comme composés d’oxyde.  Les REE sont classés en 2 groupes en fonction de leur nombre atomique : des éléments de terres rares légers ou des LREE (de  La à Eu – également appelés Ceries) et des éléments de terres rares plus lourds ou des HREE (de  Gd à Lu également appelés yttrics). HREE ont des propriétés légèrement différentes parce qu’ils ont des électrons apparies (électrons dont le spin est oppose) dans leur couche de 4f. La production miniere utilise certains minerais riche en REE (voir  Figure  2) dont par exemple la bastnasite [(Ce,La)(CO3)F], la monazite [(Ce,La)PO4)], la cerite,  (Ce,La,Ca)9 (Mg,Fe-3)(SiO4)6 (SiO3OH)(OH)3], la loparite [(Ce,Na,Ca)(Ti,Nb)O3], la xenotime (YPO4), la gadolinite [(Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10], la euxenite [(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6], l’apatite [(Ca,REE,Sr,Na,K)3Ca2(PO4)3 (F,OH)], la columbite  [(Fe, Mn)Nb2O6],  la tantalite [(Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6] et   des argiles/ceramique de latérite [6].    D’autres métaux collatéraux souvent trouvés parmi les gisements REE comme le Niobium,  Zirconium,  Uranium,  Beryllium et Thorium.  Les trois derniers éléments radioactifs appartiennent aux actinides. Les actinides ont des propriétés similaires aux lanthanides en raison de leur configuration électronique. Comme indiqué ci-dessus  pour les REE, chaque électron ajouté va dans l’orbitale  4f. Dans les éléments actinoïdes, les électrons ajoutés vont également dans une orbitale f, d’une manière similaire, mais dans la coquille 5f. Ensuite, les électrons dans les orbitales 5f, étant plus éloignés du noyau, sont beaucoup moins étroitement liés que ceux dans les orbitales 4f. En raison de sa position dans la 5eme couche electronique de + haute energie, cette sous-couche d’électrons distinctive affecte en fait tres peu les propriétés chimiques des actinoïdes  et les électrons 5f ne contribuent pas de manière significative à la formation de liaisons chimiques avec d’autres atomes. Par conséquent, il y a des similitudes dans les propriétés chimiques et physiques entre les éléments de terres rares et les radionucléides, le thorium et l’uranium, ce qui signifie que les minérais des REE sont souvent associés à la radioactivité bien que les REE ne soient pas radioactifs.

Figure  2: Photos des minerais contenant des terres rares actuellement en exploitation a travers le monde (source : Wikipédia et [1]).

Processus d’extraction REE

En raison de leurs propriétés similaires en terme de valence et d’affinité avec les acides, le process d’extraction pour les terres rares est un processus complexe avec de multiples cycles de process qui semblent non sécurisés, insalubre et pas respectueux de l’environnement. Les méthodes les plus repandues sont basées sur les process suivants:  i)les récrystallisations fractionnees par précipitations   où les hydroxides moins basiques des lanthanides lourds précipitent avant ceux des plus légers avec l’ajout progressif de solutions tres basiques (pH elevee); ii) les separations par différences de solubilité des sels tels que les doubles sulfates/nitrates; et iii) la conversion à  une oxydation autre que 3 comme Ce(IV) ou Eu(II). Ce dernier processus n’est pas applicable à tous les REE. Méthodes  i)et ii) nécessitent beaucoup de cycles pour être efficace. Une extraction par solvants (avec Tri-n-butylphosphate/kérosène)/kerosene) ou une technique d’échange d’ions (avec chromatographie de déplacement)  peut    séparer l’uranium et le thorium des REE [7]. La monazite, un minerai phosphate contenant des REE et Thorium, est l’un des principaux minérais  (avec la bastnaésite)  utilisés pour la production des REE.

Après l’extraction, la production des REE peut généralement être divisée en étapes suivantes:

1. Extraction physique/mecanique de matériaux contenant des REE comme un minerai.
2. Concentration du matériau (augmentation de la teneur en % de REE d’un niveau très bas à environ 60 à 70%) qui se fait par des processus mécaniques, de flottaison, de gravité ou magnétiques. Ici, les minéraux riches en REE peuvent deja etre vendu mais il a la plus faible valeur/rentabilite.
3. Purification pour produire un mélange REE-contenant (généralement une solution acide) assez pur pour l’étape suivante de séparation des elements. La purification produit des concentrés de REE qui sont ensuite lessivés (process de lixiviation) avec des acides inorganiques aqueux tels que HF, HCL, H2SO4 ou HNO3. Ensuite, une étape de filtration qui est suivie d’une décantation.
4. Séparation des différentes REE par des solvants extracteurs dans lesquelles la solubilité du REE(III) augmente avec son poids atomique. Les solvants tel que D2EHPA, HEHEHP, Versatic 10, TBP, et Aliquat 336, ont été largement utilisés dans les processus d’extraction par solvants des REE. Une centaine d’étapes de mélanges/extractions sont souvent nécessaires pour réaliser les séparations nécessaires pour arriver à un niveau de pureté élevé [8].
5. Raffinage en un produit vendable (composés REE ou métaux, purs ou en mélanges définis): le minerai concentré est de haute pureté et donc ici sa valeur/rentabilité est la plus élevée.

Le minérai peut être décomposé par une attaque acide ou basique.  D’une manière générale, il s’agit d’un cycle de plusieurs étapes : extraction, acidification (également appelée digestion HF), décapage, précipitations dans l’eau de soude caustique, puis calcination. Un processus courant est basé sur l’acide fluorhydrique (HF) ou sulfurique (H2SO4) à haute température (200C) qui attaque chimiquement une substance poudreuse dont les grains de taille micrométrique résultent de multiples processus de concassage/broyage [9,10]. En effet, tous les REE peuvent former des tri-halides facilement en raison de la haute électronégativité des éléments halogénés, et surtout le fluor, l’élément le plus électronégatif.  Aujourd’hui, la « cuisson » a l’acide sulfurique est l’un des principaux traitements pour l’extraction des REE de la monazite. Comme indiqué dans la figure 3, le H2SO4 réagit avec les REE. Ce process est facilement très sélectif et particulièrement pour éliminer le Thorium en changeant la température et la concentration [10,11].

Figure3: Gauche) Effet de la température de « cuisson » sur la dissolution des principaux éléments après « cuisson » acide et lessivage de monazite (LREE et La-Nd , HREE et Sm-Lu). Conditions de « cuisson » : ajout d’acide de 1700 kg/t; conditions de lixiviation/lessivage: 0.9 M H2SO4, 40:1 (w/w) ratio liquide-solide, 2h [10]. Droite) Extraction d’ions métalliques de terre rare en fonction du pH d’équilibre des phases aqueuses suivantes : ions métalliques de terres rares de 0,1 mM, 0,05 M H2SO4-(NH4)2SO4 ; solution ionique: 10 mM DODGAA dans [C8mim][Tf2N] [11].

En 2016, Bonificio et Clarke ont pu extraire une liste limitée de REE à l’aide de bactéries. Les résultats suggèrent qu’il y a une possibilité d’exploiter les proprietes d’absorption des surfaces des bacteries pour séparer et récupérer des métaux de terres rares d’une manière écologiquement propre [12].  Le processus est basé sur la biosorption de bactéries spécifiques qui leur permettent de concentrer passivement les contaminants (ici HREE comme Tm, Yb et Lu) sur leur structure cellulaire. La biosorption est une technique de filtrage respectueuse de l’environnement bien connue pour les métaux lourds [13]. La base des principes est illustrée dans la figure 4. Un processus de nettoyage à base de biosorption bien connu pour les métaux lourds utilise le Chitosan qui est similaire à notre kératine, mais est un polysaccharide fabriqué à partir de la chitine des coquilles de crevettes. Sous forme d’aérogel (porosité élevée/faible densité), il est encore parmi les adsorbant biologiques utilisés pour les polluants organiques et ’élimination des métaux lourds [14]. Les 2 chercheurs de l’université     Harvard montrent une méthode alternative et biogénique basée sur l’adsorption de lanthanide à la bactérie Roseobacter sp. AzwK-3b, immobilisée sur un filtre d’essai, suivie d’une desorption ultérieure en fonction du pH. Cette absorption-desorption sélective des REE peut s’expliquer par la diminution systématique de la basicite avec l’augmentation de la masse atomique à travers la série REE et la taille du rayon ionique décroissante associée à travers la série des lanthanides (la contraction lanthanidique mentionnée antérieurement). Cette méthode est prometteuse en termes de coût, d’efficacité et de faible impact environnemental. Le Thorium ou l’Uranium n’y sont pas mentionnés, mais la biosorption a également été étudiée pour ces 2 éléments avec différentes bactéries (P.aeruginosa  et  Aspergilus    ficuum) qui sont capables de changer le pH et d’améliorer la chélation des deux  éléments  [15]. Il est probable que les polysaccharides qui sont présents dans les parois cellulaires des bactéries jouent un rôle clé dans la biosorption des actinides et REE.

Figure 4: extrait de [13]. Les processus de suppression des ions de métaux lourds à l’aide de micro-organismes peuvent être divisés en quatre catégories : a) l’adsorption des ions métalliques à la surface des cellules microbiennes, b) adsorption d’ions métalliques par des biopolymers extracellulaires, tels que les polysaccharides)  l’absorption dans les cellules microbiennes et d) l’adsorption par des bio-minéraux (minéraux créés par des créatures vivantes) tels que l’oxyde de manganèse qui sont des agents chelateurs importants pour les REE.

Mines de terres rares : mine à ciel ouvert et en eaux profondes

La plupart des minerais de terres rares sont extraits par des mines à ciel ouvert  qui créent une quantité importante de déchets. Il y a généralement quatre opérations principales dans une mine qui contribuent à cette charge phénoménale de déchets : le forage, le dynamitage, le chargement et le transport. Les mines à ciel ouvert sont généralement plus sûres et moins chères que les mines souterraines. Cependant, les inconvénients par rapport à l’exploitation minière souterraine existent également :

-De très grandes quantités de terres/roches/boues sont extraites. Cela crée des coûts importants ainsi que des problèmes environnementaux liés à l’élimination de ces déchets mineraux;

-Degradation majeure de la surface : enormes trous beants des fosses, décharges en plein air des dechets. Impact visuel élevé, en particulier l’exploitation minière à bande. Après la fermeture, la réadaptation peut être difficile, lente et coûteuse;

-De très grands volumes de terres doivent être déplacés avant d’atteindre le gisement (p. ex. le charbon) retardant ainsi le rendement des dépenses en immobilisations financieres;

-Les fosses à ciel ouvert collectent les eaux pluviales, ce qui les rend vulnérables aux inondations, qui peuvent perturber gravement la production, sans parler des risques sanitaires lies aux eaux stagnantes;

L’impact des fosses des mines a ciel ouvert est destructeur pour l’écosystème des forêts tropicales et peut avoir un impact sur la vie des personnes à proximité et en aval. Il en resulte une déforestation massive…  À l’aide de données satellitaires, les chercheurs ont constaté que la déforestation provenant de l’exploitation minière s’étendait sur 11 670 kilomètres carrés (environ 4 500 milles carrés) entre 2005 et 2015, soit deux fois la superficie de l’État du Delaware [16].  Pres de 10% de la déforestation en Amazonie brésilienne entre 2005 et 2015 était due à des activités minières. Cette étude n’a pas tenu compte de la construction de routes qui donnent acces a des zones forestières éloignées a des personnes exterieures souhaitant s’intaller, aux spéculateurs fonciers et aux petits mineurs. Comme on peut le voir, en raison d’un accès facile (à ciel ouvert et non profond), ces mines attirent beaucoup de mineurs clandestins et ce flux de nouveaux arrivants a probablement un plus grand impact sur l’environnement de la forêt tropicale que les opérations minières industrielles. Ces prospecteurs illégaux défrichent la forêt à la recherche de richesses. Ils chassent la faune, coupent des arbres pour la construction de matériaux et de bois de feu, et déclenchent l’érosion en défrichant les flancs des collines et en utilisant des explosifs. Les mineurs peuvent également transmettre des maladies aux populations autochtones locales (où elles existent encore) et se battre pour recuperer des droits fonciers. Une des plus grandes mines de REE dans le monde est situé à Bayan Obo en Chine. Elle génère près de la moitié de l’offre mondiale totale de REE. Comme on peut le voir entre 1990 et2018, l’évolution temporelle montre l’extension des dommages environnementaux qui peuvent être vus de l’espace. Les fosses ouvertes font 1 km de profondeur et couvre une surface de 50km2 qui est presque aussi grande que la région de Manhattan!

Figure 5 : vue satellite de la mine a ciels ouverts d’extraction REE de Bayan-Obo en Chine. Deux mines circulaires à ciel ouvert sont visibles, ainsi qu’un certain nombre d’étangs de retention de résidus et de dechets. Les images sont extraites par timelapse Google Earth Engine.

Les restes de déchets provenant du traitement du minerai sont appelés résidus et se forment généralement sous la forme d’une boue qui est pompée vers un bassin de retention de résidus ou un étang de décantation, où l’eau est réutilisée ou évaporée. Les barrages de résidus sont toxiques en raison de la présence de certaines formes de minéraux toxiques dans la gangue, et souvent des produits chimiques dangereux qui sont utilisés dans le processus de raffinage. En effet, comme mentionné précédemment dans la partie processus de raffinage, la boue peut être radioactive en raison du thorium ou de l’oxyde d’uranium, il peut également être très acide en raison du processus de lixiviation/cuisson HF/H2SO4 et aussi inflammable en raison de la présence de solvant organique et de kérosène.  Selon la société chinoise des terres rares, de 9 600 à 12 000 mètres cubes (340 000 à 420 000 pieds cubes) de pollution aérosol, contenant un concentré de poussière, d’acide hydrofluorique, du dioxyde de soufre et d’acide sulfurique, sont libérés à chaque tonne extraite de REE. Environ 75 mètres cubes (2 600 pieds cubes) d’eaux usées acides, plus environ une tonne de résidus de déchets radioactifs sont également produits. Si des protections environnementales appropriées ne sont pas en place, cette toxicité peut nuire à la faune et flore environnantes. Deux incidents importants se sont produits au Brésil dans deux mines de fer : la catastrophe du barrage de Brumadinho le 25 janvier 2019 et la catastrophe du barrage de Mariana le 5 novembre 2015, entraînant l’inondation de 2 villages et d’environ 300 morts et disparus. D’après des analyses chimiques, la boue contient des concentrations trop élevées de métaux lourds qui sont des substances très nocives pour la santé, tels que l’arsenic, le plomb et le mercure. Dans le cas de Brumadinho, la pollution (de 60 millions de tonnes de boue déversée!) s’est étendu sur près de 650 km de rivières, a atteint une réserve naturelle protégée dans l’océan Atlantique et a touché 2 pays.

L’industrie minière rentre dans une nouvelle ère: exploitation minière en eaux profondes (DSM : Deep Sea Mining) où nous récoltons des minerais précieux du fond de l’océan à une profondeur de 200m et plus. En effet, comme le forage pétrolier et gazier, l’exploitation minière en haute mer fait référence à la découverte et au développement de ressources pétrolières et gazières qui se trouvent sous l’eau et plus précisément sous les fonds marins. En moyenne, la croûte terrestre contient moins de 100ppm de REE. En 2013, un echantillon de fonds marins contenant plus de 5000 ppm au total de REE a été découvert près de l’ile de Minamitorishima au Japon, une petite île de seulement 1,5 km² – il suffit de 45min pour se promener autour de l’île. Et pourtant, c’est probablement une île-tresor tres strategique pour le Japon ! En 2018, une quantité énorme de 16 millions de tonnes de REE a été estimée qui est presque similaire à la quantité totale de REE en Chine (18 millions) [17]. DSM est plus difficile que l’exploitation minière terrestre en raison de l’environnement éloigné et difficile. On n’en est qu’à un stade précoce, mais une grande partie des préoccupations et defis semble de plus en plus surmonter par les nombreuses innovations du secteur. À l’heure actuelle, la technologie est disponible, mais l’incertitude financière et réglementaire a freiné l’industrie. Cependant, la forte demande de croissance de la voiture électrique avec ses batteries etats-solides et autres composants électroniques a base de semi-conducteurs galvanise les analystes sur la rentabilisation des DSM si bien que le tant attendu code minier dédié aux DSM devrait être finalisé prochainement. Qu’en est-il du coût environnemental ? Les eaux profondes se situent à une zone inférieure à 200m, un environnement froid et sombre où les pressions peuvent facilement dépasser 20 fois la pression atmosphèrique. Pourtant, cet environnement difficile contient un vaste écosystème que les chercheurs étudient encore. C’est le foyer de crustacés, éponges, concombres de mer, étoiles de mer, oursins, espèces microbiennes, crevettes et divers poissons d’eau profonde. Il s’agit d’une vie à faible consommation d’énergie qui a été isolée pendant des millions années sinon plus. Ici, les mineurs peuvent trouver des nodules riches en métaux, biomateriaux et aussi des minerais autours de sources hydrothermales qui sont situés le long des crêtes volcaniques.  Un ecosyteme unique ! Par exemple, à 2800 m dans le Océan Indien, le gastéropode écailleux (Chrysomallon squamiferum) est le seul animal capable de generer un exosquelettes en metal à base de sulfure de fer [18]. Tout cet ecosysteme est menacé par l’exploitation minière. En effet, en raison de l’environnement à faible consommation d’énergie (froid-obscurité, acidite), tout cet écosystème est beaucoup plus sensible aux perturbations, les possibilites de migration sont négligeables et les communautés présentent un taux de récupération lent. Ces ecosystemes sont tres peu etudies et il y a donc un manque de données en termes de biodiversité en raison de l’accès difficile, mais certaines espèces pourraient avoir un très faible nombre et donc un risque d’extinction mondiale ne doit pas être écarté. En 1989, une expérience à long terme, à grande échelle, de perturbation et de recolonisation abrégé (nomme DISCOL) a été lancée dans le sud-est tropical de l’océan Pacifique pour imiter l’impact de l’exploitation minière commerciale et pour parvenir à une meilleure compréhension du taux, de la séquence et de la direction du rétablissement de la communauté benthique après de graves perturbations anthropiques [19]. L’exploitation des nodules de manganèse ne detruit pas seulement la faune de la zone d’extraction mais également les nuages de sédiments, créés lors de l’échantillonnage nodule par le véhicule collecteur, auront un impact sur les zones environnantes. Après 26 ans, Lledo et al sont revenus pour vérifier les effets biologiques. Ils ont trouvé une mauvaise récupération et une diversité d’hétérogénéité significativement plus faible dans les zones perturbées et compositions fauniques nettement distinctes le long de différents niveaux de perturbation [20]. Ils ont conclu que les impacts de DSM peuvent être plus importants que prevus et pourrait entraîner une perte irréversible de certaines fonctions de l’écosystème, en particulier dans les zones directement perturbées.

Conclusions

Pour conclure, REE sont des éléments clés de l’électronique et le nombre de pays africains qui sont en mesure de délivrer des REE, est en augmentation. Actuellement, les REE représentent une petite quantité de l’industrie minière, mais ce sont des matériaux hautement stratégiques : la production  d’oxydes de terres rares dans le monde entier ne vaut que plusieurs milliards de dollars mais cette exploitation minière est  encore essentielle pour les industries d’une valeur beaucoup, beaucoup plus élevées. Les REE ont des propriétés chimiques uniques et une quantité infime peut changer de manière significative les propriétés mécaniques, magnétiques, optiques et chimiques.  Le processus de raffinage des REE à partir de minerais extraits est un procédé chimique complexe où de nombreux produits chimiques toxiques sont utilisés et où des éléments collatéraux toxiques sont extraits au cours du processus. L’industrie minière doit relever des défis environnementaux, en particulier dans les pays où les ressources en eau sont rares pour éviter la contamination des nappes phréatiques, les résidus radioactifs et d’autres problèmes environnementaux et sanitaires.   À l’heure actuelle, le Thorium et l’Uranium sont considérés comme des déchets dangereux provenant de l’exploitation minière REE. Cependant, depuis la catastrophe nucléaire de Fukushima, les centrales     nucléaires se concentrent sur le thorium comme un carburant de remplacement plus sûr et prometteur que l’uranium. Dans ce cadre technologique et énergétique, l’Afrique présente de nombreuses opportunités et richesses en REE mais cela n’est que le début. Avec de tels enjeux économiques et environnementaux, cela suscitera à coup sûr beaucoup d’attention et de débats…

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