Les terres rares sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels critiques et sont redevenues depuis quelques temps un sujet politique brûlant.
Mais que se cache-t-il derrière ce terme de « terres rares » ?
Sont-elles vraiment si rares ? Et où les trouve-t-on ?
Epoch Times déterre les réponses à ces questions et à bien d'autres.
Peu de matières premières font actuellement autant la une des journaux que lesterres rares. Seuls quelques pays en possèdent, mais tous les convoitent, ce qui transforme cette ressource en pomme de discorde entre grandes puissances et continents.
Le bras de fer autour de ces matières premières convoitées est loin d’être terminé. Désormais, tous les regards se tournent vers l’Afrique.
Mais que cherchent exactement l’Europe, les États-Unis et la Chine sur ce continent ? Et pourquoi les grandes nations et régions industrielles ont-elles besoin de ce qu’elles espèrent y trouver
1.Que sont les terres rares ?
Le nom « terres rares » est probablement l’un des termes les plus trompeurs. Car ce matériau ne concerne pas des « terres », mais le plus souvent des métaux solides. L’origine de ce malentendu remonte à la découverte de ces métaux. Aux XVIIIᵉ et XIXᵉ siècles, les chercheurs ont d’abord trouvé cette matière première dans des minéraux et l’ont isolée de ses oxydes, autrefois appelés « terres ».
L’étincelle de la convoitise ultérieure a été allumée par l’officier suédois, géologue amateur et chimiste Carl Axel Arrhenius, qui découvrit en 1787 le minéral gadolinite contenant l’élément gadolinium. Le nombre d’éléments de terres rares est passé à 17 éléments issus de deux groupes du tableau périodique jusqu’en 1947.
Tableau périodique des terres rares ( Cdangderivative work-CC BY-SA 3.0)
Le troisième groupe secondaire, également appelé groupe du scandium, comprend trois éléments de terres rares avec le scandium (Sc), l’yttrium (Y) et le lanthane (La). S’y rattache la sixième période avec le groupe des lanthanides et ses 14 éléments : cérium (Ce), praséodyme (Pr), néodyme (Nd), prométhium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb) et lutécium (Lu).
Les 17 métaux peuvent en outre être divisés en éléments de terres rares légères et lourdes, bien qu’il existe des divergences dans l’attribution des éléments. Toutefois, le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme et le samarium comptent fréquemment parmi les éléments de terres rares légères.
La gadolinite est le premier élément de terre rare à avoir été découvert. (Photo : Éléments chimiques, Wikimedia Commons | CC BY 3.0)
2.Ces éléments sont-ils vraiment si rares ?
Concernant le caractère « rare », les avis divergent également, car fondamentalement, les éléments de terres rares ne sont pas rares. En termes de masse totale, les 17 éléments, à l’exception du prométhium radioactif à courte durée de vie, sont relativement abondants dans la croûte terrestre.
Pour comparaison : le cérium, l’yttrium et le néodyme se trouvent en quantités égales ou supérieures dans la croûte terrestre par rapport au plomb, au chrome, au cuivre, au nickel, au zinc ou à l’étain. Même le thulium et le lutécium, les deux éléments de terres rares les plus rares hormis le prométhium, sont présents en quantité 200 fois supérieure à l’or ou au platine.
Le problème, et donc le terme « rare », réside plus profondément. Les éléments de terres rares sont trop dispersés et ne se trouvent pas souvent en quantité concentrée et économiquement exploitable. Et lorsqu’ils sont concentrés sous forme de minéraux, les gisements se situent généralement dans des endroits isolés à travers le monde, souvent profondément sous la surface terrestre. Cela est lié à leur formation et à leur longue histoire géologique.
3.Comment se forment les terres rares ?
Le point clé est la formation et la fragmentation de supercontinents comme la Pangée. Ce dernier s’est formé il y a environ 300 millions d’années et s’est ensuite fragmenté en nos sept continents actuels. Au cours de l’histoire de la Terre, il y a eu au moins cinq de ces grands cycles de supercontinents, le processus se répétant vraisemblablement tous les 500 millions d’années.
Lorsque les continents s’éloignent en raison de la tectonique des plaques, des fissures se forment, appelées rifts. De là, du magma présentant des concentrations inhabituellement élevées en éléments de terres rares remonte jusqu’à la croûte terrestre, où il est soit projeté à la surface par des volcans, soit forme des gisements en profondeur.
En raison de la tectonique des plaques, des dépôts profondément enfouis peuvent parfois se rapprocher de la surface, bien que la majorité redescende dans le manteau terrestre au cours du temps géologique. D’autres dépôts peuvent encore être trop profonds pour être atteints avec les techniques minières actuelles.
Les terres rares sont activement extraites de la mine de Mountain Pass aux États-Unis. (Photo : Tmy350, Wikimédia Commons | CC BY-SA 4.0)
4.Où trouve-t-on les terres rares ?
Il reste un nombre relativement restreint de gisements connus, accessibles pour l’exploitation et économiquement rentables. Le plus important gisement se trouve actuellement en Chine, où quatre mines, dominées par la mine de Bayan-Obo, extraient activement des éléments de terres rares.
Selon l’université américaine Tufts, 70 % des terres rares extraites dans le monde proviennent de la mine de Bayan-Obo, dont le volume total de minerai estestiméà au moins 333 millions de tonnes. Dans ce minerai, les éléments de terres rares sont liés à des oxydes et présents en faibles quantités. Dans le cas de la mine chinoise de Bayan-Obo, la proportion d’oxydes de terres rares (OTR en abrégé) s’élèveraitselon le rapport2025 de l’U.S. Geological Survey à environ 44 millions de tonnes.
Des gisements exploités se trouvent également au Brésil avec 21 millions de tonnes d’OTR, en Inde avec 6,9 millions de tonnes d’OTR, en Australie avec 5,7 millions de tonnes d’OTR et en Russie avec 3,8 millions de tonnes d’OTR. De plus, les États-Unis, le Burundi, le Nigeria et Madagascar ainsi que le Myanmar, la Malaisie, la Thaïlande et le Vietnam extraient de faibles quantités d’éléments de terres rares.
D’autres gisements découverts mais non encore exploités se situent en Suède avec 1 à 2 millions de tonnes d’OTR, au Groenland avec 2,6 millions de tonnes d’OTR et en Norvège avec 8,8 millions de tonnes d’OTR. Par ailleurs, des gisements sont connus au Canada, au Mexique, en Finlande, en Roumanie, en Turquie, au Maroc, en Mauritanie, en Égypte, au Kenya, en Tanzanie, au Malawi, au Mozambique, en Namibie, en Afrique du Sud, en Mongolie, en Corée du Nord, en Ukraine ainsi que dans le Pacifique près du Japon et dans l’Atlantique près des îles Canaries.
La France dispose de gisements de terres rares modestes, principalement enBretagne, Guyane et Polynésie française, mais aucun n’est actuellement exploité à grande échelle en raison de concentrations faibles et de coûts élevés.
5.Qui exploite ces gisements ?
Fondamentalement, ce sont les entreprises minières des pays respectifs où se trouvent les gisements qui s’occupent de l’extraction des éléments de terres rares. Les premiers grands pays extracteurs furent le Brésil, l’Inde et l’Afrique du Sud, jusqu’à ce que les États-Unis les remplacent en 1964 pour deux décennies. En 1984 commença finalementl’ascension de la Chine vers le leadership mondialdes éléments de terres rares.
À la fin des années 1990 et au début des années 2000, la Chine a augmenté sa production et a ainsi inondé le marché mondial. Leurs prix étant nettement inférieurs à ceux des autres mines, de nombreux exploitants dans le monde ont fait faillite. « Les pays se sont ainsi retrouvés à la merci de la Chine en tant que principal fournisseur de terres rares », explique Jill VanTongeren, professeure de sciences de la Terre et du climat à l’université Tufts.
S’ajoute à cela le fait que la Chine importe de nombreux éléments de terres rares d’autres pays comme le Myanmar ou les États africains, avec lesquels la puissance mondiale asiatique est liée politiquement par des accords. Pour briser la domination du marché de la Chine, certains pays s’efforcent de remettre en service des gisements fermés ou d’exploiter de nouvelles ressources.
6.Où trouve-t-on les terres rares dans nos objets quotidiens ?
Le domaine d’application des éléments de terres rares est extrêmement diversifié, mais se concentre sur les technologies modernes. Celles-ci vont des appareils électroniques ménagers aux moyens de transport, en passant par les armes et les installations d’énergies renouvelables. La liste non exhaustive suivante donne une idée des produits contenant ces éléments convoités :
Scandium :alliages dans l’aéronautique et l’aérospatiale, sources lumineuses, piles à combustible, vélos de course, technologie radiographique, électrolyse de l’eau et agent marqueur dans les raffineries de pétrole.
Yttrium :lasers, catalyseurs, semi-conducteurs, céramiques comme les couronnes dentaires et articulations artificielles, alliages, piles à combustible, composant de pierres précieuses, bougies d’allumage, lentilles optiques, lampes et LED, écrans LCD et plasma ainsi que pour la fabrication de plastiques et l’électrolyse de l’eau.
Lanthane :verre, alliages, supraconducteurs, sources lumineuses, électrolyse de l’eau, batteries, filtres, lentilles optiques et catalyseurs dans les raffineries de pétrole.
Cérium :agent oxydant chimique, pot catalytique, agent de polissage, colorants jaunes pour verre et céramique, batteries, filtres, verres anti-UV, briquets et revêtements pour aubes de turbine.
Praséodyme :aimants permanents, éoliennes, moteurs d’automobiles et d’avions, haut-parleurs, écouteurs, alliages, lasers, lampes ainsi que colorant et additif pour le verre.
Néodyme :aimants permanents dans les moteurs électriques et générateurs, appareils d’IRM, alliages, technologie militaire, disques durs, lasers, écouteurs, condensateurs, lunettes de protection, colorant violet pour verre et céramique.
Prométhium :batteries nucléaires et chiffres luminescents ainsi que source de chaleur dans les sondes spatiales et satellites.
Samarium :aimants permanents dans les écouteurs et disques durs, semi-conducteurs, lasers, barres de contrôle de réacteurs nucléaires, utilisation générale dans l’aérospatiale et la médecine.
Europium :luminophores rouges et bleus des écrans plasma, appareils de mesure électroniques, lasers, lampes et barres de contrôle dans les réacteurs nucléaires.
Gadolinium :aimants permanents, lasers, tubes radiographiques, mémoires informatiques, imagerie par résonance magnétique, alliages, catalyseurs, réfrigérants magnétiques, détecteurs, substrat pour films magnéto-optiques, supraconducteurs, produits de contraste IRM, piles à combustible et barres de contrôle dans les réacteurs nucléaires.
Terbium :aimants permanents, luminophores verts, semi-conducteurs, catalyseurs, lasers, lampes, alliages, électronique grand public, technologie militaire et piles à combustible.
Dysprosium :aimants permanents dans les éoliennes, lasers, alliages, disques durs et barres de contrôle de réacteurs nucléaires.
Holmium :lasers et aimants permanents ainsi qu’en technologie médicale et dans l’industrie du verre.
Erbium :lasers infrarouges, colorants pour verre et céramique, sources lumineuses, acier au vanadium et technologie de fibre optique.
Thulium :appareils radiographiques portables, billets de banque, lampes, lasers et téléviseurs.
Lutécium :lasers, verre, puces informatiques, sources lumineuses, catalyseur et technologie médicale.
En fin de compte, l’examen historique révèle également un danger potentiel associé à l’utilisation accrue des éléments de terres rares.
« Les frontières politiques et le désir d’accéder aux ressources naturelles ont toujours été, au cours de l’histoire de l’humanité, la source de conflits économiques et militaires », résume VanTongeren.
Elle ajoute : « Cela se poursuivra probablement alors que le monde s’oriente vers l’énergie verte et une dépendance accrue aux terres rares à l’avenir. »
C’est réellement une très grosse information qui tombe aujourd’hui, car la Chine veut limiter l’exploitation des terres rares, sachant que le pays fournit 95% de la demande mondiale. Sachant cela, nous pouvons donc aisément penser que cela réduira l’accès des Etats-Unis à certains minéraux, donc ils ne pourront plus produire comme ils le faisaient jusqu’à présent certaines technologies dont des technologies militaires. À la veille d’un nouveau conflit éventuel, cela pourrait être une pièce maîtresse de jouée sur l’échiquier géopolitique…
C'est réellement une très grosse information qui tombe aujourd'hui, car la Chine veut limiter l'exploitation des terres rares, sachant que le pays fournit 95% de la demande mondiale. Sachant cela...
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