Une initiative de recherche américaine met au point de nouvelles méthodes inspirées de la nature pour produire et récupérer les terres rares.
Les éléments de terres rares sont des matières premières essentielles pour de nombreuses technologies clés. Pourtant, alors que la demande mondiale ne cesse d'augmenter, l'offre reste limitée car la production est fortement concentrée en Chine. Pour réduire la dépendance à l'égard des importations, des chercheurs du monde entier mettent au point de nouvelles méthodes d'extraction inspirées de processus biologiques naturels, notamment des approches basées sur des protéines produites par des micro-organismes.
Ces protéines peuvent sélectivement lier et libérer des ions métalliques tels que le néodyme. Le mécanisme trouve son origine dans le métabolisme microbien : certains microbes produisent naturellement des protéines spécialisées qui les aident à capturer et à utiliser des éléments spécifiques de leur environnement. Les scientifiques pensent qu'il s'agit là d'une ressource largement inexploitée pour récupérer des minéraux critiques de manière plus efficace et durable.
C'est précisément l'objet d'un projet commun entre les Laboratoire national des Rocheuses et le Laboratoire national du Pacifique Nord-Ouest. Cette initiative bénéficie d'un financement de $2 millions d'euros du ministère américain de l'énergie.
La première phase du projet consiste à développer un outil basé sur l'apprentissage automatique capable d'identifier les régions des États-Unis où il pourrait y avoir des micro-organismes adaptés à l'extraction des terres rares. Le système analysera des ensembles de données géologiques, génétiques et environnementales, notamment la chimie des sols et les régimes de précipitations. Les micro-organismes identifiés et leurs protéines associées seront ensuite répertoriés dans un atlas complet.
Dans un deuxième temps, les chercheurs prévoient de traduire ces connaissances en applications industrielles pratiques. Les protéines identifiées seront intégrées dans des systèmes dits de bioséparation conçus pour extraire efficacement les éléments de terres rares des flux de déchets domestiques tels que les déchets électroniques et les résidus miniers. L'objectif à long terme est d'établir une chaîne d'approvisionnement plus durable et stratégiquement indépendante pour ces matériaux critiques.
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