Métaux stratégiques

 

Enjeux et objectifs

Le développement de nouvelles technologies à haute valeur ajoutée a considérablement accéléré et diversifié la consommation mondiale de ressources minérales métalliques au cours des dernières décennies. Le nombre de métaux utilisés dans l’industrie a ainsi doublé depuis le début du vingtième siècle. Une vingtaine de nouveaux éléments est aujourd’hui devenue indispensable à de nombreuses applications dont la production d’énergie décarbonée, le stockage d’énergie, l’informatique, les télécommunications et l’aéronautique.

Dépendante pour ses approvisionnements en matières premières métalliques, l’Europe est aujourd’hui vulnérable vis-à-vis de la volatilité des prix et du risque de pénurie. A ce titre, la Commission européenne a publié et met régulièrement à jour, une liste de métaux dits « stratégiques », dont certains sont présents dans les DEEE. En effet, dans les DEEE, les métaux les plus présents (en quantité) sont l’acier (47,8%), le cuivre, l’étain, le cobalt, l’indium et le tantale. Des métaux tels que l’or, l’argent, le silicium, le palladium, le platine, le lithium, le magnésium, le nickel, le molybdène, le niobium, les terres rares (dysprosium, néodyme, praséodyme, terbium, yttrium erbium, samarium), le gallium, l’indium, et le rhodium, sont aussi largement employés et se retrouvent à des concentrations supérieures à celles des gisements naturels.

La Chaire Mines urbaines souhaite contribuer à l’optimisation du recyclage des métaux stratégiques contenus dans les DEEE, qui constituent un gisement complexe, dispersé et hétérogène, dont la qualité et la quantité évoluent au rythme des avancées technologiques.

 

Travaux de la chaire

Les travaux de la chaire portant sur le recyclage des métaux stratégiques dans les DEEE s’articulent autour de quatre volets :

  • Vérification de la compatibilité des flux de collecte de DEEE avec les procédés de traitement
  • Anticipation des évolutions à venir des DEEE et de leur compatibilité avec les filières actuelles
  • Développement de procédés d’extraction de métaux présents en faibles concentrations dans les DEEE
  • Développement de méthodologies analytiques miniaturisées pour la caractérisation des produits et le suivi des procédés avant et après recyclage

 

Expertise déployée et équipes impliquées

L’ensemble des équipes impliquées constitue une association pluridisciplinaire entre des spécialistes de la physico-chimie des procédés, des chimistes des matériaux, des physicochimistes des colloïdes et des spécialistes des sciences analytique mettant en commun leurs compétences à l’interface des matériaux et des procédés.  Elle est à même de proposer des solutions innovantes susceptibles de lever les verrous technologiques rencontrés par l’industrie dans le domaine des matières premières et de l’énergie : cycle électronucléaire (de l’extraction de l’uranium, chimie des circuits caloporteurs, à la gestion des déchets), cycle de vie des matières premières (hydrométallurgie, biolixiviation, élaboration, recyclage et refabrication), stockage d’énergie électrochimique (matériaux d’électrode pour batteries, supercondensateurs, redox flow et électrolytes pour batteries lithium-ion), analyse et suivi de procédés.