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Développement durable et technologies : les enjeux économiques et environnementaux des « terres rares »

Arte Future consacre en ligne un dossier multimédia aux enjeux économiques et environnementaux liés à l'exploitation des ressources minières désignées sous le nom de « terres rares ». Ces éléments interviennent notamment dans la fabrication des outils numériques utilisés au quotidien par tout individu « connecté ».

Les « terres rares » regroupent, en fonction des définitions, un ensemble de 15 à 17 éléments chimiques selon la table de Mendeleïev. Les « terres rares » qui sont loin d'être « terreuses » ni « rares » constituent plus précisément un groupe de métaux comprenant 15 lanthanides (Lanthane, Cérium, Praséodyme, Néodyme, Prométhium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutécium) auquel s'ajoutent l'Yttrium et parfois le Scandium.

Les « terres rares » impliquées dans les TIC

Ces éléments se retrouvent dans la plupart de nos objets du quotidien, notamment numériques, ainsi que dans les technologies « vertes ». Arte Future propose à ce sujet une infographie interactive permettant de se repérer : ainsi on trouve dans les ordinateurs portables des aimants en néodyme et des batteries composées entre autres de lanthane sans oublier les couleurs éclatantes des écrans générées par le cérium, le lanthane, l’europium, le terbium, l’yttrium et le gadolinium. Dans les écrans tactiles des smartphones et tablettes, on note également la présence d'oxydes transparents de thulium et d’ytterbium.

Il convient également de signaler la présence de ces éléments dans les ampoules à basse consommation et aussi dans les étoiles du drapeau de l’Union européenne figurant au milieu du billet de 50 euros, imprégnées d'europium. Il serait inimaginable enfin, selon les auteurs du dossier, de faire fonctionner une centrale éolienne sans les terres rares : une turbine de 5 mégawatts contient en effet jusqu’à 800 kilos de néodyme et 200 kilos de dysprosium. Les « terres rares » sont en outre particulièrement importantes pour les générateurs des parcs d’éoliennes offshore.

Une histoire européenne et française

Le dossier d'Arte souligne à travers une chronologie s'étendant de 1787 à 2020 l'origine européenne de la découverte et des premières exploitations des « terres rares ». Cette histoire remonte en effet  à 1787 en Suède, quand Carl Axel Arrhenius visite une petite carrière à Ytterby et y découvre un nouveau minéral noir.

Les premières applications industrielles apparaissent seulement à la fin du XIXe siècle avec l’invention des manchons à incandescence au thorium et au cérium en 1892 (premier brevet déposé en 1885) par le chimiste viennois Carl Auer von Welsbach, ouvrant alors de larges perspectives pour l’éclairage urbain.

Dans une intervention menée à l'Observatoire Midi-Pyrénées, Patrice Christmann, Directeur Adjoint à la Stratégie du Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), signale en outre les « belles pages de la chimie française » en matière de « terres rares », notamment les travaux de Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (découverte du samarium et du dysprosium) et de Georges Urbain (découverte du lutécium, fondation de la Société des produits chimiques des Terres Rares en 1919).

Les impacts économiques et environnementaux

Les auteurs du dossier d'Arte indiquent que l'extraction et la transformation des « terres rares » est source de problèmes environnementaux dans le monde entier. Au vu de la demande actuelle croissante, de nouveaux gisements sont recherchés, par exemple, au niveau des fonds marins de l'Océan Pacifique, ce qui n'est pas sans éveiller les craintes des militants écologistes en matière de préservation de l'équilibre des différents écosystèmes.

A cet égard, une étude intitulée « Impacts environnementaux de l'exploitation des ressources minérales marines profondes » menée par le CNRS et l’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) à la demande du ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, souligne les risques environnementaux liés à l’exploitation des ressources minérales marines profondes, comme la « destruction directe et indirecte d’un certain nombre d’animaux et de micro-organismes au niveau du plancher océanique ».

Les ressources n'étant pas par ailleurs inépuisables, il faut prévoir d'emblée, précise le dossier d'Arte, le recyclage des « terres rares », afin de profiter plus longtemps de leurs propriétés. Cela est d'autant plus important au vu de la place essentielle de ces éléments « rares » dans l'économie du XXIe siècle et leur dimension géopolitique majeure.

Exemple d'exploitation pédagogique

TV5 MONDE publie régulièrement des parcours pédagogiques dans le cadre de la démarche « Apprendre et enseigner le français avec TV5MONDE ». Le site propose justement une fiche d'activité pédagogique consacrée à l’émission de RTS Géopolitis « Terres rares : les Chinois, maîtres du monde ? ».

La fiche d'exploitation de la vidéo (voir ci-dessous) proprement dite est réalisée par Sylvie Jean, rédactrice pour les sites www.e-media.ch(CIIP) et http://www.rts.ch/decouverte. Ce document s'organise en particulier autour de deux grands axes : des objectifs communicatifs (Discuter du thème d’une émission, Rédiger et présenter un plaidoyer, Résumer oralement le contenu d’un reportage) et d’éducation aux médias (Analyse des différences discursives dans une émission, Analyse des techniques journalistiques de l’entretien) :

Le site met à disposition deux supports pédagogiques : une fiche enseignant (formats DOC et PDF). La transcription du texte de la vidéo est aussi disponible. L'ensemble des documents (vidéo comprise, format MP4) peut être téléchargé en un seul fichier compressé (format ZIP). Le niveau indiqué pour cette  activité (C1 expérimenté) se réfère au Cadre européen commun de référence pour les langues (CECRL), élaboré par le Conseil de l'Europe.


Sources et références complémentaires

Arte Future : Terres rares mais indispensables (mai 2014)

Patrice Christmann : Terres rares enjeux stratégiques pour le développement durable (conférence - Observatoire Midi-Pyrénées - septembre 2013)

Fondation Écologie d'Avenir - Institut de France : Colloque « Terres rares et métaux rares : enjeux du XXIème siècle ?  (mai 2014)

Anne de Guibert : Matériaux stratégiques pour l'énergie et politiques nationales (Collège de France, février 2014)

Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques : « Les enjeux stratégiques des terres rares » - Étude de faisabilité (juillet 2014)

EcoInfo : Les matériaux impliqués dans les TIC (avril 2014)

TV5 Monde : Terres rares : les Chinois, maîtres du monde ? (novembre 2012)

CNRS/Ifremer : Impacts environnementaux de l'exploitation des ressources minérales marines profondes (synthèse du rapport - juin 2014)

éduscol - STI : Le recyclage des appareils électroménagers
Fiches pédagogiques sur le recyclage proposées par Eco-systèmes (voir en particulier « Des matières en or [14 matières premières critiques] ») 

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Illustration : Wikimedia Commons - Karl Auer von Welsbach (1858-1929)


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