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Des éléments de terres rares sur les volcans pour un avenir plus propre ? // Rare earth elements on volcanoes for a cleaner future ?

Un nouveau rapport publié le 24 septembre 2024 par des chercheurs de l’Université nationale australienne et l’Université de l’Académie chinoise des sciences nous apprend qu’un mystérieux type de magma découvert sur des volcans éteints à travers le monde pourrait contenir une réserve abondante d’éléments de terres rares essentiels à la fabrication de véhicules électriques, éoliennes et autres technologies propres.
Les éléments de terres rares, tels que le lanthane, le néodyme et le terbium, permettraient au monde d’abandonner sa longue et destructrice relation avec les combustibles fossiles qui contribuent au réchauffement de la planète. En fait, ces éléments de terres rares, ne sont pas aussi rares qu’on pourrait le penser, mais ils sont difficiles à extraire car on les trouve souvent en faibles concentrations. Alors que la demande pour ces éléments augmente, de nombreux pays s’efforcent de trouver de nouvelles sources pour rompre leur dépendance à la Chine, qui domine actuellement la chaîne d’approvisionnement.
L’étude a été inspirée par la découverte en 2023 d’un intéressant gisement de terres rares à Kiruna, une ville minière suédoise dont l’économie dépend d’une énorme réserve de minerai de fer formée il y a environ 1 600 millions d’années suite à une intense activité volcanique.
Les auteurs de l’étude se sont demandés pourquoi des terres rares se trouvaient en Suède. Ils voulaient savoir s’il s’agissait d’un accident géologique ou d’une caractéristique inhérente à des volcans riches en fer qui les rendrait également riches en terres rares.
Le problème est que ce type de volcan est extrêmement rare. Un scientifique a déclaré : « Nous n’avons jamais vu de magma riche en fer jaillir d’un volcan actif, mais nous savons que certains volcans éteints, vieux de millions d’années, ont connu ce type d’éruption énigmatique. »

Faute de pouvoir se rendre sur le terrain, les scientifiques ont simulé une chambre magmatique dans leur laboratoire en utilisant une roche synthétique ayant une composition semblable à celle de ces volcans éteints. Ils l’ont placée dans un four sous pression et l’ont portée à des températures extrêmement élevées. Une fois que la roche a fondu et est devenue « magmatique », le magma riche en fer a absorbé tous les éléments de terres rares de son environnement. Les chercheurs ont conclu que ce magma riche en fer était jusqu’à 200 fois plus efficace pour concentrer les terres rares que le magma qui jaillit des volcans lors d’éruptions classiques. Les résultats laissent supposer qu’il pourrait y avoir des gisements inexplorés de terres rares sur des volcans éteints à travers le monde, notamment aux États-Unis, au Chili et en Australie.
Beaucoup de ces sites sont déjà exploités pour le minerai de fer. La situation pourrait donc devenir bénéfique à la fois pour les entreprises et pour l’environnement. De cette façon, les entreprises pourraient tirer davantage de valeur de la mine.
Un problème est que l’extraction des terres rares génère des problèmes environnementaux en raison de l’utilisation de produits chimiques toxiques qui peuvent polluer le sol et les eaux souterraines. Des groupes de défense des droits de l’homme ont également signalé des cas de violations des droits de l’homme dans la chaîne d’approvisionnement, notamment avec le travail des enfants. Certains scientifiques pensent qu’il faudrait se concentrer davantage sur le recyclage des éléments de terres rares existants plutôt que sur leur extraction. Une étude récente a révélé que les matériaux provenant d’anciens téléphones portables, de véhicules électriques et d’autres sources pourraient constituer une source importante, et jusqu’à présent négligée, de terres rares. Ils pourraient réduire considérablement le besoin d’exploitation minière.
Source : CNN.

 

Vue de la mine de fer de Kiruna qui dispose de la plus importante réserve européenne d’éléments de terres rares (Crédit photo ; LKAB)

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A new report released by researchers from the Australian National University and the University of the Chinese Academy of Sciences on September 24th, 2024 informs us that a mysterious type of magma found within extinct volcanoes scattered around the world could contain an abundant supply of rare earth elements, crucial ingredients for electric vehicles, wind turbines and other clean technologies.

The research was inspired by last year’s discovery of an enormous deposit of rare earth elements in Kiruna, a Swedish mining town that sits upon a huge mass of iron-ore, formed around 1,600 million years ago following intense volcanic activity.

The authors of the study wondered why the rare earths were there. They wanted to understand whether it was a geological accident, or something inherent about those iron-rich volcanoes that makes them rich in rare earth elements.

The problem is that this type of volcano is incredibly rare. One scientist said : “We have never seen an iron-rich magma erupt from an active volcano, but we know some extinct volcanoes, which are millions of years old, had this enigmatic type of eruption.” So the scientists simulated a magma chamber in their lab using a synthetic rock with a similar composition to those from these extinct volcanoes, putting it into a pressurized furnace and heating it to extremely high temperatures.

Once the rock melted and became “magmatic,” the iron-rich magma absorbed all the rare earth elements from its surrounding environment. The researchers concluded this iron-rich magma was up to 200 times more efficient at concentrating rare earths than the magma that commonly erupts from regular volcanoes. The findings suggest there could be unexplored deposits of rare earths in extinct volcanoes across the world, including in the United States, Chile and Australia.

Many of these sites are already mined for iron-ore, making it a potential “win-win” for companies and the environment. In this way, companies could get more value from the mine.

Rare earth mining has been plagued with environmental problems because of the use of toxic chemicals which can pollute the soil and groundwater. Human rights groups have also reported allegations of human rights abuses in the supply chain, including child labor. Some experts have suggested there should be more of a focus on recycling rare earth elements rather than mining. A recent study found materials from old cell phones, electric vehicles and other sources could provide a huge and overlooked source of rare earths that could vastly reduce the need to mine.

Source : CNN.

À propos de l’empreinte carbone de nos longs voyages…

Il y a quelques jours, j’ai consacré une note à une exposition de tapisseries à Aubusson. L’une d’elles évoque le volcan Ngauruhoe, au cœur du Seigneur des Anneaux de Tolkien. J’ai survolé ce volcan lors d’un voyage en Nouvelle Zélande en 2009. Certains m’ont reproché d’avoir contribué à l’empreinte carbone sur notre planète en effectuant ce long voyage. Pire, j’ai emprunté un petit avion et un hélicoptère pour survoler d’autres volcans de l’Île du Nord (Ruapehu, White Island). Je me suis expliqué sur le sujet en y consacrant une note spéciale le 4 septembre 2024.

De son côté, Arnaud, un visiteur régulier de mon blog, a eu la chance au printemps d’aller à Ilulissat au Groenland. Il confirme les informations climatiques en ma possession, à savoir que les moyennes de température sur l’île pour la période printemps – été 2024 ont été un peu inférieures aux normales, mais cela relève plutôt de l’exception par rapport à la règle.

Rebondissant sur  la polémique quant  aux efforts pour limiter nos émissions de CO2, Arnaud est convaincu, comme moi, qu’une lourde responsabilité de la situation actuelle repose sur les épaules de nos gouvernants, mais il ajoute qu’il ne faudrait pas exclure celle des habitants de notre planète. Il n’est pas certains qu’en tant qu’individus, nous fassions tout le nécessaire pour lutter contre les émissions de gaz à effet de serre.

Concernant son voyage au Groenland, fin mai/début juin, il a voulu pour cette destination particulièrement exposée, compenser le carbone émis par un don à une association qui était proposée dans un panel par  l’agence « Terres Oubliées »  qui l’avait assisté dans ce voyage d’une semaine.

En allant sur le site de l’agence de la Transition Écologique ADEME, Arnaud explique que l’on peut facilement entrer le lieu de départ et d’arrivée de son avion. Le logiciel donne alors la quantité de CO2 émise. Ensuite, avec le coût  de la tonne carbone établi au niveau européen, on a le montant du don proposé. Il représente environ 3% du coût global du voyage. Le montant peut paraître significatif, mais au final il n’est pas si élevé que ça pour un voyage d’exception. A noter que l’on peut déduire 66% du montant du don de ses impôts, ce qui referme la boucle et minore à terme significativement le coût du geste.

Au niveau des associations, cet argent peut être investi dans la reforestation ou financer des aides micro-crédits pour une agriculture sans pesticides, des exploitation raisonnées de la forêt, des semences non  OGM pour la diversité etc.

À méditer…

La cendre de l’Etna pour filtrer les eaux usées // Mt Etna’s ash to filter wastewater

Lors des paroxysmes, l’Etna émet souvent de volumineux panaches de cendres qui retombent sur les pentes du volcan et perturbent la vie dans les bourgades sous le vent. Il arrive même que le trafic aérien doive cesser momentanément à l’aéroport Fontanarossa de Catane.

A côté de ces désagréments, la cendre de l’Etna fertilise le sol, comme on peut s’en rendre compte en regardant les vergers et les jardins sur les pentes du volcan.

Aujourd’hui, une nouvelle utilisation de la cendre pourrait voir le jour. En relation avec des organismes comme le Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente, deux chercheurs de l’Université de Catane ont élaboré un projet – baptisé Agritech – visant à réutiliser la cendre dans les systèmes de phytoépuration afin d’augmenter leur efficacité et leur durabilité.
L’un des objectifs d’Agritech est en effet « l’identification de substrats à faible coût, provenant de préférence de processus de production et de cycles de récupération, avec des performances de traitement élevées afin de réduire l’empreinte superficielle des systèmes de zones humides construites et d’augmenter leur durabilité, également en termes économiques. »
C’est pourquoi les laboratoires Di3A évaluent actuellement l’utilisation de matériaux filtrants innovants, parmi lesquels les dépôts pyroclastiques de l’Etna, comme substrat pour les systèmes de phytoépuration destinés au traitement des eaux usées urbaines, c’est-à-dire des écosystèmes artificiels (également appelés « zones humides artificielles » ou zones humides construites), dans lesquels sont reproduits les processus d’épuration caractéristiques des zones humides, obtenus principalement par l’action combinée du sol, de la végétation et des micro-organismes.
Ces systèmes de phytoépuration présentent plusieurs avantages, tels qu’une consommation d’énergie faible ou nulle, une simplicité d’exploitation et de maintenance, de faibles coûts de gestion et de maintenance, un traitement efficace des eaux usées et une fiabilité même dans des conditions de fonctionnement extrêmes. C’est pourquoi les systèmes de phytoépuration sont particulièrement adaptés au traitement des eaux usées urbaines des petites et moyennes collectivités, tant en cas de rejet dans les plans d’eau et sur le sol qu’en cas de réutilisation agricole.
Ces systèmes sont également en mesure de répondre aux exigences établies par la nouvelle directive européenne sur le traitement des eaux usées urbaines du 10 avril 2024 qui impose l’obligation d’appliquer un traitement secondaire aux eaux usées urbaines dans toutes les agglomérations à partir de mille équivalents habitants d’ici 2035. Par ailleurs, selon les directives communautaires, les stations d’épuration des eaux usées urbaines devront atteindre l’objectif de neutralité énergétique d’ici 2045.
Source : La Sicilia.

Photo: C. Grandpey

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During paroxysms, Mount Etna often emits voluminous plumes of ash that fall back on the slopes of the volcano and disrupt life in downwind villages. Sometimes, air traffic even has to stop temporarily at Catania’s Fontanarossa airport.
Beside these inconveniences, Mt Etna’s ash fertilizes the soil, as can be seen when looking at the orchards and gardens on the slopes of the volcano.
Today, there could emerge a new use for the ash. In conjunction with organizations such as the Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente, two researchers from the University of Catania have developed a project – called Agritech – aimed at reusing the ash in phytoremediation systems in order to increase their efficiency and sustainability.
One of Agritech’s objectives is in fact « the identification of low-cost substrates, preferably from production processes and recovery cycles, with high treatment performance in order to reduce the surface footprint of constructed wetland systems and increase their sustainability, also in economic terms. »
For this reason, Di3A laboratories are currently evaluating the use of innovative filter materials, including pyroclastic deposits from Mt Etna, as a substrate for phytorremediation systems for the treatment of urban wastewater, i.e. artificial ecosystems (also called « artificial wetlands » or constructed wetlands), in which the purification processes characteristic of wetlands are reproduced, obtained mainly by the combined action of soil, vegetation and microorganisms.
These phytoremediation systems have several advantages, such as low or zero energy consumption, ease of operation and maintenance, low management and maintenance costs, efficient wastewater treatment and reliability even in extreme operating conditions. For this reason, phytoremediation systems are particularly suitable for treating urban wastewater in small and medium-sized communities, both in the case of discharge into bodies of water and on the ground and in the case of agricultural reuse.
These systems are also able to meet the requirements established by the new European directive on urban wastewater treatment of 10 April 2024, which imposes the obligation to apply secondary treatment to urban wastewater in all agglomerations starting from a thousand population equivalents by 2035. Furthermore, according to Community directives, urban wastewater treatment plants must achieve the objective of energy neutrality by 2045.
Source: La Sicilia.
https://www.lasicilia.it/

Juste une mise au point…

Suite à la note « Le volcan Ngautuhoe (Nouvelle Zélande) à Aubusson (Creuse) » publiée sur mon blog le 1er septembre 2024, j’ai reçu des commentaires me faisant remarquer que mon voyage en Nouvelle Zélande en 2009 avait contribué à accroître l’empreinte carbone sur notre planète. Pire, j’ai osé survoler le Tongariro, le Ngauruhoe et le Ruapehu !

C’est vrai que je voyage souvent par avion et que, paradoxalement, j’alerte la société sur les dangers du réchauffement climatique d’origine anthropique. Je suis habitué à ces critiques qui ont également été adressées à Nicolas Hulot et Yann Arthus-Bertrand, entre autres.

On me fait remarquer qu’ « il y a des centaines de millions de personnes dans le monde qui aimeraient comme je le fais, pour leur travail, pouvoir se déplacer en avion. Mais ils culpabilisent de participer au réchauffement climatique, ou n’ont pas les moyens de se déplacer en avion. » Sans vouloir me critiquer (en fait, il le fait), ce visiteur de mon blog ajoute : « C’est difficile pour nous de respecter les consignes de diminuer notre « empreinte carbone », alors que vous et ceux qui alarment le monde avec la situation, ne montrent pas vraiment l’exemple. »

Un autre visiteur de mon blog m’explique qu’en tant que manager, il interdit à son équipe de prendre l’avion pour aller à Toulouse. « C’est parfois plus de 10 personnes qui ne prennent pas l’avion. A multiplier par d’autres initiatives, ce sont des vols qui ne sont plus rentables et des avions qui restent au sol. Les flocons font les plus gros glaciers, si vous ne prenez pas votre ligne régulière, avec d’autres, je vous garantis qu’à court terme la compagnie laissera ses avions au sol, ce qui évitera des quantités astronomiques d’émissions. Si vous ne prenez pas l’avion, personne ne le prendra à votre place. »

Pour répondre à cette dernière remarque, j’habite à la périphérie de Limoges et le train est donc le mode de transport le moins polluant pour aller à Paris. Encore faut-il que le trains soient à l’heure ! Depuis quelque temps, la ligne POLT (Paris-Orléans-Limoges-Toulouse) est dans un tel état de délabrement que les retards (de quelques dizaines de minutes à plusieurs heures ) s’accumulent. Des entreprises locales comme Legrand et les porcelaines Benardaud ont menacé de déplacer leur siège social à Paris, sans oublier que la ligne aérienne Limoges -Paris a été supprimée ! Me concernant, je me vois contraint de prendre la voiture pour aller à Paris afin d’arriver à l’heure à mes rendez-vous. Un comble !

S’agissant de mes voyages, je reconnais humblement avoir pris l’avion de très nombreuses fois pour aller à Hawaï, en Indonésie, en Nouvelle Zélande, sur le continent nord et sud américain et que j’ai donc contribué à l’empreinte carbone. J’ai toujours voyagé avec des lignes régulières, avec des taux de remplissage des aéronefs très importants. Qu’aurais-je dû faire ? Aller voir chaque passager pour le dissuader de prendre l’avion à l’avenir ? Ecrire aux compagnies aériennes pour leur dire de mettre la clé sous le paillasson et de licencier leurs employés ? Pas sûr que ça aurait marché !

Si on veut que les choses avancent, c’est en haut lieu que les mesures doivent être prises, pas au niveau des particuliers. C’est à nos gouvernants, via les fameuses COP, d’alerter sur la catastrophe environnementale qui nous attend. Mais aucune COP n’a à ce jour pris de mesures dignes de ce nom. Pire que ça : la dernière Conférence a eu lieu à Dubaï et la prochaine se tiendra à Baku, en plein chez des producteurs de pétrole ! Cherchez l’erreur. Tant que nos gouvernants ne feront rien et se passeront la patate chaude d’une élection présidentielle à une autre, rien ne changera !

Il est bien évident que les mesurettes quotidiennes qu’on nous incite à prendre sont quelques gouttes dans un océan de misère. Vous me parlez des avions, je pourrais vous parlez des poids lourds dont les cortèges ornent les autoroutes européennes. On nous incite à acheter des voitures électriques à l’autonomie kilométrique limitée, mais je n’ai encore jamais vu de publicité pour les camions électriques et il n’y en aura pas. La transition vers l’électrique serait trop coûteuse dans le secteur des transports et les lobbies de la profession s’y opposeront. Ce sont eux qui commandent, pas le gouvernement !

Quand une visiteuse de ma page Facebook m’a fait remarquer que le feu d’artifice de Verneuil sur Vienne était une menace pour la faune, surtout les oiseaux, je lui ait fait remarquer que de plus en plus de feux d’artifice étaient remplacés par des spectacles de drones lumineux moins polluants, même s’il faut de l’électricité pour les alimenter et que cette électricité peut avoir une origine nucléaire, comme celle qui sert à recharger les batteries des véhicules électriques (voitures et vélos). Ces mêmes véhicules sont dotés de batteries au lithium dont l’extraction est une catastrophe environnementale. L’avion m’a permis d’aller le constater en Amérique du Sud. Mais là, je n’entends pas trop les protestations des écolos. Que dire du projet d’une mine de lithium dans l’Allier, avec pompage de l’eau dans la Sioule ?

Au final, je suis comme beaucoup. Notre société m’incite à contribuer à l’accélération du réchauffement climatique, avec des concentrations de CO2 dans l’atmosphère qui ne cessent d’augmenter. Dans la vie courante, j’essaye de faire en sorte de ne pas trop polluer. Mon vélo avance à la force de mes seuls mollets. Si rien n’est fait en haut lieu, nous pourrons faire tous les efforts possibles et imaginables, nous continuerons de courir à notre perte.

Sommet du Ruapehu avec le lac de cratère. Pour rappel, les survols permettent de voir l’évolution d’un volcan actif et d’alerter les autorités compétentes si des anomaliees sont observées (Photo: C. Grandpey)