Les fondements de l'industrie verte

Le personnel technique prélève des échantillons pour le processus de recherche sur l'extraction. (Source : Institut de technologie des terres rares)

Possédant un potentiel en terres rares classé deuxième au monde , le Vietnam se trouve face à une « opportunité en or » de participer pleinement à la chaîne d'approvisionnement mondiale de haute technologie.

Cependant, sur un marché où l'offre et la technologie sont au centre de l'attention mondiale, la clé de la protection des intérêts nationaux ne réside pas dans l'extraction et la vente de minerai brut, mais dans la capacité d'autosuffisance technologique en matière de transformation et de raffinage poussés, et dans la maîtrise de la chaîne de valeur.

« Vitamine » de l' économie

Les terres rares regroupent 17 éléments chimiques (15 lanthanides, ainsi que l'yttrium et le scandium). Elles sont qualifiées de « rares » non seulement en raison de leur faible concentration dans la croûte terrestre, mais aussi de leur dispersion et de l'extrême complexité et du coût élevé des technologies d'extraction et de purification.

À l'ère industrielle moderne, les terres rares sont surnommées les « vitamines » de l'économie par les scientifiques : ce sont des matériaux fondamentaux dans de nombreuses industries de haute technologie. Les dispositifs technologiques n'utilisent que de petites quantités de terres rares, mesurées en grammes ou en kilogrammes, mais ce sont des matériaux essentiels qui déterminent la performance, la durabilité et la miniaturisation des équipements. Dans le cadre de la transition énergétique actuelle, le rôle des terres rares se répartit plus précisément en trois grands groupes d'application :

Tout d'abord, l'industrie des véhicules électriques et des énergies renouvelables : ce secteur est le plus grand consommateur de terres rares et connaît une croissance phénoménale. Les éléments légers comme le néodyme et le praséodyme sont des composants essentiels à la fabrication d'aimants permanents ultra-puissants (NdFeB). Contrairement aux aimants conventionnels, les aimants NdFeB génèrent des champs magnétiques extrêmement puissants dans des dimensions très réduites. Une voiture électrique nécessite environ un à trois kilogrammes de ces aimants pour son moteur. Quant aux éoliennes, notamment les éoliennes offshore d'une puissance considérable de 10 à 15 MW, les groupes électrogènes à entraînement direct requièrent des tonnes d'aimants permanents.

En particulier, pour garantir le fonctionnement stable de ces moteurs à haute température sans perte de magnétisme, il est nécessaire d'ajouter des éléments de terres rares lourdes et précieuses comme le dysprosium et le terbium.

Deuxièmement, les technologies d'économie d'énergie : des éléments tels que l'yttrium, l'europium et le terbium jouent un rôle indispensable comme matériaux luminescents dans la production d'éclairage LED, d'écrans à cristaux liquides et d'appareils mobiles. Grâce aux terres rares, les ampoules LED peuvent émettre une lumière de haute intensité tout en consommant dix fois moins d'électricité que les ampoules à incandescence traditionnelles, contribuant ainsi de manière significative à alléger la pression sur le réseau électrique mondial.

Troisièmement, l'industrie de la défense et de l'aérospatiale : bien que les terres rares ne représentent qu'une faible part de la production totale, elles sont essentielles à la sécurité nationale des grandes puissances. Elles sont utilisées dans les systèmes de guidage laser, les radars, les systèmes de contrôle des missiles de croisière, les dispositifs de vision nocturne et les alliages utilisés pour la construction des fuselages d'avions furtifs.

La valeur économique des terres rares dépend fortement de la chaîne d'approvisionnement. Le traitement des terres rares se divise structurellement en de nombreuses étapes complexes et fermées : extraction du minerai, enrichissement du minerai, hydrométallurgie (décomposition de la structure du minerai pour le convertir en solution), séparation et purification (extraction des éléments individuels d'un mélange), métallurgie (fabrication de métaux et d'alliages) et fabrication de matériaux (production d'aimants, de poudres fluorescentes, de matériaux catalytiques, de céramiques).

Il est important de noter que la majeure partie de la pollution environnementale (produits chimiques, déchets radioactifs) se concentre dans les étapes en amont (extraction minière, traitement des minéraux, hydrométallurgie). Parallèlement, 80 à 90 % de la marge bénéficiaire et de la valeur ajoutée se situent dans les étapes en aval, notamment les technologies de séparation et d'affinage des minéraux pour atteindre une pureté élevée (supérieure à 99,9 %) et les technologies de métallurgie et de production d'aimants.

Le processus d'accès et de maîtrise des technologies au Vietnam.

Les opportunités sont immenses, mais la direction constante et inébranlable du Parti, de l'État et du Gouvernement est la suivante : ne pas exporter de minerai brut ; l'exploitation minière doit aller de pair avec la protection de l'environnement et être étroitement liée à une transformation poussée afin de créer une valeur ajoutée maximale pour l'économie nationale.

Pour atteindre cet objectif, le rôle de la recherche scientifique est fondamental. L'Institut de technologie des terres rares (rattaché à l'Institut vietnamien de l'énergie atomique – Ministère des Sciences et des Technologies) est l'un des principaux centres de recherche, fort de près de 40 ans d'expérience dans la recherche et la mise en œuvre de projets sur les procédés de traitement des terres rares.

Tout d'abord, la maîtrise des techniques hydrométallurgiques est essentielle : les minerais de terres rares du Vietnam présentent des caractéristiques uniques, étant principalement composés de terres rares légères ; on trouve par exemple du minerai de bastnésite dans les mines de Dong Pao et Nam Xe (province de Lai Chau) et du minerai de monazite dans les gisements alluvionnaires. Les scientifiques ont mis au point avec succès des procédés hydrométallurgiques avancés (décomposition à haute température par traitement acide-base) permettant de décomposer la structure du concentré de minerai, d'éliminer les impuretés, de traiter les déchets radioactifs et de récupérer des oxydes de terres rares totaux commercialement viables à une échelle semi-industrielle.

Deuxièmement, la recherche sur les technologies de séparation et de purification : comme nous l'avons analysé, la technologie de séparation est essentielle à la chaîne de valeur des terres rares. La séparation d'éléments identiques nécessite un procédé appelé « extraction par solvant multi-étapes ». Ce procédé peut exiger des centaines d'étapes d'extraction successives, avec un contrôle extrêmement précis des paramètres physico-chimiques, afin de séparer chaque élément de terre rare. L'équipe d'experts de l'Institut a développé un logiciel permettant de calculer, de simuler et d'exploiter un système d'extraction par solvant capable de séparer avec succès des éléments stratégiques tels que le néodyme, le praséodyme, le samarium et le dysprosium, avec une pureté supérieure à 99 %. Il s'agit d'une norme indispensable pour leur utilisation comme matières premières dans la production d'aimants pour éoliennes et de véhicules électriques.

Troisièmement, la maîtrise et la gestion sûre des environnements radioactifs : la plupart des mines de terres rares dans le monde et au Vietnam contiennent des éléments radioactifs naturels. Si le traitement des terres rares n’est pas contrôlé, ces substances radioactives seront rejetées dans les ressources en eau et les sols, provoquant des catastrophes écologiques à long terme. De fait, de nombreux pays développés ont dû fermer leurs mines de terres rares faute de pouvoir résoudre ce problème environnemental.

En tant que principal institut de recherche du pays dans le domaine de l'énergie atomique et de la radioprotection, l'Institut de technologie des terres rares a mis au point avec succès des procédés technologiques permettant la récupération, l'isolement et le traitement sûrs des isotopes radioactifs associés aux minerais de terres rares. La maîtrise totale des déchets radioactifs issus du procédé hydrométallurgique contribue à la réalisation du concept d'« exploitation et de traitement écologiques », condition essentielle pour que les entreprises d'investissement direct étranger (IDE) de haute technologie (originaires des États-Unis, du Japon et d'Europe) puissent investir au Vietnam sans enfreindre les normes environnementales, sociales et de gouvernance (ESG) internationales les plus strictes.

Créer un écosystème industriel

Le Vietnam dispose d'une formidable opportunité de valoriser ses ressources minérales pour son développement économique. Toutefois, l'exploitation de ces ressources ne sera pas durable si elle se limite à l'exportation de matières premières au détriment de l'environnement.

En effet, les technologies de séparation et de raffinage des terres rares, ainsi que la production métallurgique d'aimants, sont considérées comme des secrets technologiques fondamentaux par les pays qui les possèdent. Il est fort improbable que des partenaires étrangers acceptent de transférer l'intégralité de ces technologies sensibles. Par conséquent, le défi pour le Vietnam est de promouvoir l'autonomie et l'autosuffisance, et d'investir massivement et au plus vite dans la recherche technologique nationale.

La stratégie de développement de l'industrie vietnamienne des terres rares doit reposer sur des fondements scientifiques et technologiques solides. Les nombreux succès de la recherche menée au fil des ans témoignent de la capacité du Vietnam à assimiler, maîtriser et développer conjointement les technologies de raffinage de ce minerai parmi les plus complexes au monde.

La participation approfondie à la recherche de l'Institut de technologie des terres rares et d'autres institutions scientifiques nationales fournira des données cruciales pour aider les organismes de gestion à évaluer les projets d'investissement étrangers et à sélectionner des technologies de pointe respectueuses de l'environnement.

Lorsque le Vietnam aura progressivement atteint l'autosuffisance en matière de technologies de pointe pour la production de matières premières d'oxydes de terres rares conformes aux normes internationales, il pourra, au lieu de se contenter de vendre ces matières premières, les utiliser comme un atout concurrentiel. Par exemple, il pourra attirer des multinationales de haute technologie au Vietnam, orientant ainsi les investissements directs étrangers vers la création d'usines produisant des composants électroniques, des moteurs pour véhicules électriques, des équipements pour énergies renouvelables, etc., et formant ainsi un écosystème industriel de haute technologie intégré au sein même du pays.

La maîtrise des technologies de traitement en profondeur des terres rares constitue non seulement une solution aux problèmes économiques, mais aussi une étape stratégique pour protéger la sécurité énergétique nationale, hisser le Vietnam à un niveau supérieur dans la chaîne de valeur technologique mondiale et contribuer de manière significative à la construction d'un avenir vert et durable.

Dr Tran Chi Thanh

(Directeur de l'Institut vietnamien de l'énergie atomique)

Source : https://nhandan.vn/nen-tang-cua-cong-nghiep-xanh-post959320.html