D'un point de vue environnemental, les éoliennes sont une bonne affaire, rapporte IFL Science le 3 mars. Leur période de « retour sur investissement » – le temps qu’il faut à la turbine pour fournir suffisamment d’énergie propre pour compenser la pollution produite par sa production – est inférieure à un an. Elles ne produisent pratiquement aucune pollution pendant leur fonctionnement et sont également très efficaces, une seule turbine étant capable d'alimenter environ 940 foyers américains moyens chaque mois.

Cependant, les éoliennes sont difficiles à recycler, y compris les composants en terres rares qu’elles contiennent. « À notre connaissance, à l’heure actuelle, pratiquement aucun élément de terres rares provenant des éoliennes n’est recyclé », a déclaré Tyler Christoffel, directeur technique du Bureau des technologies de l’énergie éolienne du ministère américain de l’Énergie.

Cette statistique n’est pas surprenante. Dans le monde, les experts estiment que moins de 1 % des terres rares – y compris des substances telles que le cérium, le lanthane et le néodyme – sont recyclées. Les éléments des terres rares, comme leur nom l’indique, sont très difficiles à trouver en quantités utiles.

En règle générale, les métaux sont concentrés dans la croûte terrestre en raison de divers processus géologiques, tels que les coulées de lave, l’activité hydrothermale et la formation de montagnes. Cependant, les propriétés chimiques inhabituelles des terres rares signifient qu’elles ne se concentrent généralement pas ensemble dans ces conditions particulières. Des traces de terres rares sont dispersées sur la planète, rendant leur extraction inefficace.

Parfois, les environnements souterrains acides peuvent légèrement augmenter la quantité d’éléments de terres rares à certains endroits. Cependant, trouver ces emplacements n’est que le premier défi. Le processus d’extraction ultérieur est également compliqué car l’extraction d’éléments purs est extrêmement difficile. Actuellement, la Chine représente environ 70 % de la production mondiale de terres rares.

Les éléments des terres rares deviennent de plus en plus importants. Ils jouent un rôle essentiel dans de nombreux domaines, des applications industrielles aux appareils personnels tels que les ordinateurs portables ou les smartphones. Bien entendu, leur présence se fait également sentir dans les éoliennes.

« Lorsque les pales d’une éolienne tournent, elles génèrent de l’énergie cinétique. Un générateur à aimant permanent convertit cette énergie cinétique en électricité grâce à l’interaction de deux aimants permanents polarisés de manière opposée », a écrit Kristin Vekasi, professeure associée à l’Université du Maine, dans une étude de 2022.

« D’autres aimants peuvent faire l’affaire, mais les aimants permanents présentent de nombreux avantages, notamment une meilleure efficacité, une taille plus petite, moins de pièces mobiles susceptibles de se briser et aucun besoin de charge externe. Le vent fait tout le travail », explique-t-elle.

Des éléments de terres rares sont présents dans ces aimants eux-mêmes, généralement du néodyme ou du samarium. Ce sont les aimants les plus puissants disponibles aujourd’hui, mais pas indestructibles. Ils peuvent perdre leur magnétisme en raison d’une surchauffe, de la corrosion, d’un impact accidentel ou de problèmes de champ magnétique. En conséquence, la rénovation des éoliennes (remplacement des pièces anciennes, mise à niveau des composants comme les générateurs et remplacement des aimants en terres rares) est presque continue.

Pour résoudre ce problème, le ministère américain de l’Énergie a lancé l’année dernière un concours pour trouver des solutions de recyclage efficaces pour les pièces de turbines. Le mois dernier, les 20 équipes gagnantes de la première phase du concours ont été annoncées, dont quatre se sont concentrées sur le recyclage des aimants.

Alors que les États-Unis investissent davantage dans l’énergie éolienne et que les technologies basées sur les terres rares continuent de se développer, le recyclage des terres rares deviendra un problème beaucoup plus urgent, selon Christoffel. « Ce prix contribue à promouvoir certaines technologies de recyclage qui pourraient conduire à une manière d’utiliser les aimants moins gourmande en ressources et moins émettrice de gaz à effet de serre », a-t-il déclaré.

Thu Thao (selon IFL Science )