Questions - Réponses

Sciences

Étant donné que les éoliennes et les panneaux photovoltaïques sont dépendants des terres rares et que ces terres rares sont une source de pollution importante et difficilement recyclables, ces sources d'énergie sont-elles réellement plus écologiques et pérennes pour la planète que les énergies fossiles ?

Question de Mallaine (25 ans)

RTS Découverte

Réponse de Roman Kanala

Université de Genève

Groupe climat

En effet, on utilise les terres rares dans les batteries des voitures électriques, les éoliennes et les panneaux photovoltaïques, mais également dans d’autres produits, comme les téléphones et les ordinateurs portables. A l’heure actuelle, il serait difficile de se passer complètement des terres rares.

Les aimants au néodyme en alliage avec le fer et le bore sont environ 20 fois plus puissants que les aimants constitués de ferrite ou de tout autre matériau. L'alternative est seulement l'alliage samarium-cobalt, mais le samarium est aussi une terre rare. Leur utilisation est avantageuse partout où la taille des aimants est plus importante que le prix : dans les enceintes miniatures, les disques durs des ordinateurs, les moteurs des voitures électriques ou les alternateurs des éoliennes. Dans les panneaux photovoltaïques, on utilise surtout le silicium, le huitième élément le plus répandu dans la croûte terrestre. La majorité des panneaux (95% du marché) est faite de silicium. Pour le reste, on utilise le telluride de cadmium (environ 5% du marché).

L'oxyde d'indium et d'étain est utilisé partout où on a besoin d'une électrode conductrice et transparente : dans les écrans plats antireflets avec cristaux liquides, les télévisions LCD et plasma, les écrans tactiles, les pare-brise dégivrables pour les voitures, les anodes des OLED (la prochaine génération des diodes électroluminescentes LED organiques), et aussi dans certains panneaux photovoltaïques. Il convient d'ajouter que l'indium n'appartient pas au groupe des terres rares, bien qu'il soit plus rare que la plupart de ces éléments. Le terbium, l'europium et l'yttrium sont quant à eux utilisés pour les couches phosphorescentes des lampes électro-fluorescentes compactes à haut rendement. Or justement, l'europium et le terbium (avec le dysprosium) sont les terres rares les plus recherchées. Après, c'est le néodyme qui est très demandé, pour les aimants.

Le problème avec les terres rares relève plus de la répartition des ressources. Le plus grand producteur mondial est la Chine, qui contrôle presque la totalité du marché. En faisant baisser les prix, les exportateurs chinois de terres rares ont mis leurs concurrents en difficulté, les acculant parfois à la faillite. Maintenant, par l'introduction de quotas à l'exportation des terres rares, la Chine cherche à monopoliser la fabrication des aimants, des panneaux solaires et des batteries, dont la vente apporte une plus forte valeur ajoutée que l'exportation des matières premières nécessaires à leur fabrication. Car il faut souligner qu’il n'y a pas de pénurie physique de terres rares, juste un déséquilibre entre la demande projetée et la production actuelle. Si les prix augmentent fortement, les exploitations minières délaissées seront vite remises en service, et elles reprendront la production.

Cependant, il y a une importante activité de recherche visant à remplacer les terres rares par des matériaux moins coûteux (grâce à l’utilisation de nanomatériaux par exemple, on pourrait augmenter l'efficacité des panneaux photovoltaïques). Le développement de ces nouvelles technologies prendra du temps, mais si elles présentent un intérêt économique, elles finiront par s’imposer.

Voici quelques liens pour plus d'information :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Terre_rare

http://decrypterlenergie.org/la-rarete-de-certains-metaux-peut-elle-freiner-le-developpement-des-energies-renouvelables

http://e360.yale.edu/features/a_scarcity_of_rare_metals_is_hindering_green_technologies

 

 

17 février 2017

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