La face cachée des terres rares

Leur persévérance et leur talent ont payé. Deux chercheuses à Géosciences Rennes¹ ont remporté un appel à projet européen², doté d'un budget de quatre millions d'euros. Mélanie Davranche et Aline Dia coordonnent le projet Panorama. Il réunit douze universités et forme quinze doctorants en Europe, dont trois à l'Université de Rennes 1. Objectif : comprendre la pollution due aux terres rares³.

Dans nos smartphones

« Dix-sept éléments chimiques de la croûte terrestre sont des terres rares, rappelle Mélanie Davranche, professeur de géochimie de surface à l'Université de Rennes 1. On les nomme ainsi car il est extrêmement difficile de les séparer les unes des autres. Leurs propriétés paramagnétiques ou optiques sont très intéressantes pour les produits de haute technologie. Elles sont indispensables dans les smartphones, les moteurs de voiture hybride ou les éoliennes. » Les mines de terres rares sont surtout en Chine. Que deviennent-elles en fin de vie des produits high-tech ? « Ce sont des polluants émergents et il n'existe pas d'étude sur leur diffusion dans l'environnement, explique Aline Dia, directrice de recherche CNRS et géochimiste. Nous voulons savoir comment elles sont transportées par l'eau et dans les sols, et quels sont leurs effets écotoxicologiques. »

L'étude s'intéresse à toutes les terres rares. Elle réunit des biologistes, des chimistes, des écotoxicologues, mais aussi des spécialistes de la répartition des éléments chimiques métalliques dans les sols. Les terres rares sont sous forme dissoute ou liées notamment à des minéraux... « Ce n'est pas forcément la concentration d'un élément chimique dans le sol qui est importante, mais sa mobilité. Si l'eau transporte un polluant sur de longues distances, celui-ci peut atteindre plusieurs cibles », indique Mélanie Davranche. « Nous voulons savoir si des terres rares, dissoutes dans l'eau, pénètrent dans des organismes vivants, tels des moules d'eau douce, des poissons ou des végétaux », complète Aline Dia.

Jusqu'aux nappes souterraines

Dans le cadre du projet Panorama, le chercheur Michael Bau de l'Université de Brême en Allemagne prélève de l'eau des grands fleuves européens, afin de cartographier la présence des polluants. Au Portugal, trois mines (zinc, cuivre et uranium) où il y a des terres rares sont étudiées par les doctorants rennais. Ils mesurent leurs concentrations dans les plantes. L'un d'eux étudie les interactions entre ces métaux et les colloïdes⁴ : ces particules transportent-elles les terres rares jusqu'aux nappes d'eau souterraines ? Les chercheurs italiens du consortium s'intéressent à une raffinerie de pétrole qui contient des terres rares : s'accumulent-elles dans les cheveux des ouvriers ? L'étude le dira. Toutes ces données permettront ensuite à d'autres chercheurs de réaliser des méthodes de remédiation, pour limiter ces pollutions.