Depuis des années, les États-Unis pourraient bien être assis sur une mine… de terres rares. Des chercheurs de l’Université du Texas viennent de découvrir qu’une énorme réserve de ces éléments sommeille sous les dépôts de cendre de charbon du pays. D’après Interesting Engineering, ce trésor estimé à 8,4 milliards de dollars pourrait permettre aux États-Unis de sortir de la dépendance aux importations de minéraux rares pour la construction de smartphones et de technologies d’énergie renouvelable.

Du rebut industriel à une richesse inestimable

Les cendres de charbon sont un sous-produit poudreux issu de la combustion du charbon dans les centrales électriques et autres infrastructures industrielles. Cependant, l’étude réalisée par les chercheurs de l’Université du Texas a révélé que le total de ces stocks de cendre de charbon pourrait contenir quelque 11 millions de tonnes de terres rares. Cela représente près de huit fois les réserves nationales connues du pays.

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Ces métaux (quinze lanthanides auxquels s’ajoutent le scandium et l’yttrium) sont cruciaux pour la fabrication de moteurs électriques, de panneaux solaires et d’aimants permanents. On trouve par exemple du Lanthane (La) et du Cérium (Ce), utilisés dans la fabrication de catalyseurs, ainsi que du Néodyme (Nd), un élément essentiel pour la construction d’aimants pour les moteurs électriques et éoliens. Cette étude constitue donc la première mention des cendres de charbon comme ressource valorisable.

Les terres rares, bientôt un atout majeur des États-Unis ?

D’après les chercheurs, l’objectif à présent est de savoir comment exploiter ces ressources. « Nous essayons essentiellement de fermer le cycle, d’utiliser les déchets et de récupérer les ressources dans ces déchets, tout en réduisant les impacts environnementaux », a affirmé Bridget Scanlon, co-auteure de l’étude et professeure de recherche à l’Université du Texas. Contrairement à l’exploitation minière traditionnelle, l’extraction des cendres de charbon présente un avantage clé : le processus de combustion a déjà séparé les minéraux de leur minerai d’origine. Cela évite de passer par des étapes de raffinage particulièrement énergivores et polluantes pour en extraire les éléments chimiques.

L’équipe a ensuite tenté de déterminer quelles sont les sources les plus rentables. Chaque région contient des concentrations variables de terres rares. Il semblerait que la concentration la plus élevée se trouve dans le bassin des Appalaches, une région connue pour ses vastes réserves de charbon, s’étendant principalement sur les États de Virginie Occidentale, du Kentucky, de Pennsylvanie et de Virginie. Elle serait en moyenne de 431 milligrammes de terres rares par kilogramme. Néanmoins seulement 30 % sont estimées récupérables. Bien que moins dense en terres rares (264 mg/kg), le bassin du Powder River, dans le nord-ouest des États-Unis, aurait quant à lui un taux d’extractibilité de 70 %.

Alors que plusieurs entreprises commencent à développer des technologies d’extraction et à rassembler de la main-d’œuvre, ce trésor de minéraux rares pourrait devenir un atout majeur du pays.

Article initialement publié le 20 mars.