Recycler les produits de haute technologie pour renforcer la compétitivité
Les terres rares (TR) désignent un groupe de 17 métaux indispensables à la fabrication de nombreuses technologies de pointe, notamment les éoliennes, les moteurs de véhicules électriques, les moteurs industriels à haut rendement et les téléphones portables. «Les TR rares entrent dans la composition des aimants permanents les plus puissants disponibles aujourd’hui», explique Ana Maria Martinez(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), coordinatrice du projet, au SINTEF(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Leur puissance est telle que de très faibles quantités suffisent à conférer les propriétés magnétiques recherchées, par exemple pour fabriquer des véhicules électriques plus légers ou des éoliennes en mer.»
Durabilité et fiabilité de l’approvisionnement
L’intérêt pour le recyclage des produits en fin de vie contenant des TR ne cesse de croître. «Il existe un potentiel considérable encore inexploité: en Europe, moins de 1 % des aimants à base de TR sont actuellement recyclés, essentiellement au stade de la préconsommation», souligne Ana Maria Martinez. Le projet REEPRODUCE entendait accroître la capacité de recyclage des TR en Europe en testant des technologies pilotes tout au long de la chaîne de valeur, depuis les produits en fin de vie jusqu’à la fabrication de nouveaux aimants. Le projet avait également pour objectif de démontrer que le recyclage des TR en Europe pouvait être économiquement viable.
Trier, extraire, traiter et produire de nouveaux aimants
Pour atteindre ses objectifs, le projet a validé des technologies innovantes grâce à des installations pilotes dédiées à chacune des étapes de l’ensemble de la chaîne de valeur. La première étape reposait sur une machine de tri capable d’identifier les produits en fin de vie contenant des aimants en TR. Un prototype de bras robotisé extrayait la partie du produit en fin de vie renfermant les aimants en TR. Il peut s’agir, par exemple, des roues d’une trottinette électrique, qui sont de plus en plus courantes en milieu urbain. Un système automatisé extrayait ensuite les aimants en TR des différents composants. L’étape suivante consistait à soumettre ces matériaux à un procédé complexe afin de transformer les aimants mis au rebut en oxydes de TR. L’unité pilote hydrométallurgique a été conçue pour traiter jusqu’à 70 tonnes d’aimants par an. Elle comprend plusieurs étapes permettant de prendre en charge des aimants mis au rebut présentant des compositions chimiques et des niveaux d’impuretés variés (oxydes, revêtements métalliques, etc.). La dernière étape consiste à convertir les oxydes de TR en métaux et alliages de TR, à partir desquels de nouveaux aimants peuvent être fabriqués. Le prototype mis au point par REEPRODUCE est capable de produire environ 22 tonnes de métaux de TR par an et sera validé en août 2026.
Une production de TR compétitive et résiliente
Le recyclage des aimants en TR ici en Europe apportera des avantages environnementaux en réduisant la nécessité d’extraire et d’importer ces matériaux depuis l’étranger. Cette démarche s’inscrit dans les objectifs poursuivis par l’UE au travers d’initiatives telles que le règlement sur les matières premières critiques, qui vise à réduire la dépendance à l’égard des fournisseurs étrangers et à accroître les taux de recyclage des matières premières critiques. «Il s’agit d’une chaîne de valeur et d’un marché complexes», explique Ana Maria Martinez. «Mais l’absence d’une chaîne de valeur des TR fiable et résiliente en Europe comporte également des risques économiques et sécuritaires.» Des investissements majeurs sont nécessaires pour construire des usines capables de recycler à grande échelle les aimants à base de TR. Un plan d’affaires(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) est actuellement élaboré afin de favoriser l’adoption des solutions développées par REEPRODUCE et de soutenir la mise en place d’une filière européenne résiliente de recyclage et de production des TR. «Nous devons récupérer le plus grand nombre possible d’aimants contenus dans les produits mis au rebut», souligne Ana Maria Martinez. «Nous estimons qu’une usine de recyclage doit récupérer au moins 1 000 tonnes d’aimants en TR par an pour être économiquement viable. Ces aimants de compositions différentes doivent ensuite être raffinés et transformés en nouveaux aimants, dans des conditions économiquement viables et respectueuses de l’environnement.»
