Futurs défis technologiques pour les métaux des terres rares

Au cours des dernières décennies, les technologies nouvelles et en évolution ont fourni aux entreprises bon nombre des opportunités les plus importantes, mais elles ont également causé des problèmes. Au cours des prochaines années, les inventions actuellement développées et adoptées par les développeurs d'applications deviendront plus populaires et plus puissantes. On ne connaît pas encore les conséquences possibles de ces évolutions, mais les entreprises doivent prévoir et préparer comment ces inventions affecteront leurs secteurs économiques. L'une des menaces possibles est l'épuisement des ressources de la terre, en particulier les métaux des terres rares. Plus la question de l'épuisement des ressources est soulevée, plus la question de l'épuisement des ressources est-elle soulevée ? Et quelles alternatives sont disponibles pour le combattre.

"La plupart de nos appareils les plus populaires, tels que les smartphones , ordinateurs portables et écouteurs, reposent sur plusieurs matériaux. »

Selon les scientifiques des ressources naturelles, bon nombre des produits de base dont nous dépendons dans notre vie quotidienne ne seront jamais « épuisés ». Malheureusement, leurs points de vue sont trop positifs et s'écartent de la vérité. La plupart de nos appareils les plus populaires, tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les fournitures chirurgicales, reposent sur plusieurs matériaux. Il y a plus de soixante composants dans l'équipement de batterie seul. "La plupart de ces éléments se trouvent en petites quantités, un milligramme ou moins", explique Armin Reller, chimiste à l'Université d'Augsbourg en Allemagne et titulaire de la chaire de stratégie des ressources. "Cependant, ils sont essentiels au fonctionnement de l'appareil." Cela inclut certains minéraux bien connus, tels que le fer, l'aluminium et le cuivre, ainsi que d'autres substances moins connues, telles que les « minéraux de terres rares » ou les « graines scientifiques ». Ces matériaux mentionnés plus tard ont attiré beaucoup d'attention pour leur utilisation dans les téléphones intelligents, les voitures électriques, les éoliennes, les ordinateurs portables et autres appareils. La Chine fournit 90 % des métaux des terres rares du monde, et on estime que ses gisements minéraux seront épuisés d'ici 15 à 20 ans. De même, d'autres prédisent que si la demande continue, l'indium, le platine et l'argent seront épuisés d'ici dix ans. D'autres rapports prédisent que des produits tels que l'aluminium seront épuisés dans environ 80 ans.

Selon les recherches, l'or, le platine, le rhodium et le tellure sont l'un des éléments les plus rares sur terre, que ce soit en termes de proportion sur la terre ou en termes de valeur pour l'homme. Selon Thomas Graedel, directeur de la foresterie et Environmental Studies, Yale School' Center for Industrial Ecology, "le manque total de platine, d'aluminium, d'argent ou de toute autre ressource naturelle ne se produirait presque certainement jamais". Il prétend que nous n'avons jamais totalement épuisé une ressource naturelle et que nous ne le ferions presque probablement jamais.

Examiner la situation en termes de « burn out » n'est pas la seule façon de le faire. Par exemple, prouver un négatif est difficile. Sans rechercher tous les aspects sous-marins possibles sur le globe, les scientifiques ne concluront jamais sans équivoque :« La terre n'a pas plus de gisements d'argent ». Une explication plus réaliste est que lorsque nous atteindrons le stade où nous diminuons progressivement, la valeur de la ferraille finale sera très chère et les producteurs ne pourront profiter d'aucune des marchandises qu'ils fabriquent. Ils se seront tournés vers des ressources différentes, quoique défavorisées. Selon Lawrence Meinert, coordinateur du programme des ressources minérales de l'US Geological Survey, « à mesure que les forces du marché s'ajustent, les coûts changent et les consommateurs ajustent ce dont ils ont besoin et comment ils en ont besoin ». « Cela implique que vous n'utiliserez jamais rien car le prix augmente si cher que vous évitez de l'acheter. »

L'extraction de la cryolite utilisée pour produire de l'aluminium métallique s'est arrêtée dans les années 1980, car les gisements restants n'étaient pas suffisants pour justifier les coûts d'exploitation, et ils sont en fait passés à des alternatives à usage général. Il est également impossible de nommer l'atout le plus précieux au monde. Il n'applique pas le concept du nombre de certains éléments ou minéraux spécifiques dans le monde. L'abondance dépend de la difficulté d'obtenir le minéral et de la demande pour ce matériau (Minat, 2010). Par conséquent, la rareté devient un problème de rareté plutôt que de réserves réelles, et même la disponibilité peut être affectée par de nombreux facteurs. L'indium utilisé dans les écrans de moniteurs d'équipement et d'ordinateurs tablettes est un sous-produit d'autres activités minières. Presque tout l'indium est extrait dans des carrières de zinc; il n'y a en effet pas de carrière d'indium désignée en raison de sa quantité limitée et de sa faible efficacité minière. Ainsi, si les constructeurs automobiles passent des structures en acier aux structures en aluminium et font chuter le marché du zinc, comme cela a été le cas récemment, le prix de l'indium baissera. « La nature charge des dépôts partout où elle semble vouloir le faire, que nous ayons l'électricité ou l'eau pour y faire face » (Graedel).

Dans d'autres situations, même s'il existe des mines spécifiques pour ces produits, la demande peut dépasser l'offre. Le mot allemand « Gewürzmetall » est souvent utilisé pour décrire de telles propriétés. "Spice metal" est ainsi nommé car, semblable à une touche de cannelle ou de safran liant intacte la saveur d'un plat, ces composants constituent un pourcentage limité de la composition d'un appareil numérique, mais sont essentiels à son fonctionnement. Le palladium, utilisé comme résistance dans les téléphones portables, ne représente que 0,015% du poids total de ces produits, mais le secteur consomme environ 15 tonnes de métal des terres rares par an.

L'argument selon lequel l'univers peut trouver des alternatives si une variable ou une autre est épuisée a été populaire dans le passé. Malheureusement, dans l'environnement hautement dynamique d'aujourd'hui, aucun substitut approprié ne peut être trouvé. Graedel et ses collaborateurs ont essayé de trouver les bons substituts pour 62 métaux dans une nouvelle analyse. Ils ont constaté que les 12 métaux testés n'avaient pas de substituts pour leurs utilisations principales, mais aucun des 62 autres métaux n'avait de substituts dans la plupart de leurs applications. Si nous commençons à faire des alternatives, l'efficacité peut diminuer, les machines deviendront plus lentes, les moteurs deviendront moins puissants, etc. - parce que nous voulons tirer le meilleur parti de la longue description du produit. Graedel espère avoir une idée claire des métaux qui manqueront dans les années à venir. Le service R&D devrait commencer à rêver d'alternatives potentielles et se concentrer sur la conception de produits avec des matériaux plus fiables.

Dans le même temps, il serait bénéfique de trouver une façon responsable de recycler les vieux équipements. En 2009, les États-Unis n'ont recyclé que 25 % des vieux téléviseurs et ordinateurs portables, et 8 % des téléphones portables. Ce qui est inquiétant, c'est que nous perdons tout notre temps et notre argent en or, platine et autres matériaux utilisés dans les produits électroniques. Nous les utilisons juste une fois et ne nous soucions pas de ce qui leur arrive. Le recyclage ne résout pas le problème de la rareté. Cela va certainement aider. Si la terre commence à se recycler sérieusement et à combiner cet effort avec les technologies émergentes pour identifier, collecter et partager efficacement les produits dont nous avons besoin, alors les produits essentiels à la vie quotidienne pourraient durer des siècles. En ce qui concerne le coût et la disponibilité de la technologie dans la vie quotidienne, l'idée du recyclage peut être un peu rêveuse, et les équations axées sur le marché ont un impact sur nous. Bien qu'aucune substance ne soit si rare qu'une fois éteinte, nous devons craindre que de nombreuses substances disparaissent bientôt.