Les États-Unis, longtemps dépendants des importations d’éléments de terres rares essentiels à la fabrication de technologies modernes, viennent de faire une découverte surprenante. Des chercheurs de l’Université du Texas ont révélé que les cendres de charbon, un sous-produit industriel souvent négligé, renferment une quantité impressionnante d’éléments de terres rares d’une valeur estimée à 8,4 milliards de dollars. Cette découverte pourrait transformer l’approvisionnement en minéraux essentiels et réduire considérablement la dépendance américaine aux importations étrangères.
Les cendres de charbon
Les cendres de charbon proviennent du processus de combustion du charbon, utilisé principalement pour produire de l’énergie. Lorsqu’on brûle du charbon dans des centrales électriques ou d’autres installations industrielles, il se transforme en chaleur et en énergie, mais une partie du charbon ne se consume pas complètement. Cette matière résiduelle est constituée de cendres, un sous-produit solide qui peut être récupéré. Il existe deux types principaux de cendres de charbon :
Les cendres volantes (ou cendres fines), produites par les petites particules de charbon qui sont suspendues dans les gaz de combustion et qui se déposent dans des filtres ou des systèmes de capture des émissions. Elles sont généralement transportées par les gaz chauds et sont capturées dans des dispositifs appelés électrofiltres ou filtres à manches.
Cendres de fond : ce sont celles qui se déposent directement dans la partie inférieure des chaudières ou des foyers de combustion. Elles sont généralement plus grosses et plus lourdes que les cendres volantes et peuvent être retirées plus facilement.
Dans les deux cas, ces cendres sont souvent stockées dans des bassins ou des réservoirs, mais elles sont aussi parfois laissées sur place dans des décharges industrielles.
Un trésor de terres rares
Pendant longtemps, ces cendres de charbon ont été ignorées pour leur potentiel en minéraux précieux. Cependant, les recherches récentes ont mis en lumière leur teneur en terres rares. Ces éléments sont vitaux pour une multitude d’applications industrielles, notamment la fabrication de batteries, de panneaux solaires ainsi que d’aimants utilisés dans des technologies de pointe.
L’étude, qui est la première évaluation nationale de l’utilisation des cendres de charbon comme ressource, révèle que les gisements de cendres aux États-Unis renferment jusqu’à onze millions de tonnes d’éléments de terres rares. Cela représente près de huit fois les réserves nationales déjà connues de ces matériaux. Une telle quantité pourrait suffire à diminuer la dépendance des États-Unis à l’égard des importations et à soutenir l’économie verte du pays.
Un avantage sur l’exploitation minière traditionnelle
L’un des grands avantages de l’exploitation des cendres de charbon réside également dans le processus de combustion. Contrairement à l’exploitation minière traditionnelle, qui nécessite des étapes longues et coûteuses pour séparer les minéraux du minerai, la combustion a déjà effectué cette séparation. Cela permet d’extraire les éléments de terres rares de manière plus efficace et moins énergivore.
Cependant, toutes les cendres de charbon ne se valent pas. L’étude met en lumière des différences significatives entre les régions des États-Unis. Par exemple, les cendres qui proviennent du bassin des Appalaches contiennent la concentration la plus élevée d’éléments de terres rares avec une moyenne de 431 milligrammes par kilogramme. Toutefois, seulement 30 % de ces éléments sont facilement récupérables. En revanche, les cendres du bassin de la Powder River, bien que présentant une concentration plus faible, sont beaucoup plus faciles à extraire avec un taux de récupération atteignant 70 %. Ces différences sont cruciales, car elles détermineront quels sites seront les plus rentables à exploiter.
Ces analyses régionales offrent une base pour des recherches futures et permettent de cibler les gisements les plus prometteurs en termes d’extraction économique. En attendant, des entreprises comme Element USA travaillent déjà à développer les technologies nécessaires à l’extraction des terres rares des cendres de charbon. Transformer cette idée en une solution rentable sera un défi majeur.
