Terres rares : comment les États-Unis tentent de se passer de la Chine

Les moteurs électriques des voitures et de nombreux appareils reposent sur des aimants spécifiques, fabriqués avec des terres rares aujourd’hui majoritairement extraites et transformées en Chine. À Mesa, en Arizona, Cyclic Materials, une entreprise canadienne spécialisée dans le recyclage de ces matériaux, a ouvert la première installation commerciale à grande échelle aux États-Unis capable de récupérer automatiquement des aimants néodyme-fer-bore à partir de déchets électroniques et de composants en fin de vie.

L’usine, qui a coûté plus de 20 millions de dollars (environ 18,5 millions d’euros), peut traiter chaque année jusqu’à 25 000 tonnes de produits contenant des aimants, comme des moteurs, des disques durs et des équipements électroniques. Plus de 7 000 tonnes de matériaux sont déjà arrivées sur le site et, après son inauguration officielle le 9 septembre, l’usine est opérationnelle. Elle produit un concentré baptisé Mag-Xtract, ainsi que du cuivre, de l’aluminium et de l’acier réintégrables immédiatement dans l’industrie manufacturière américaine.

Une usine de recyclage des terres rares en Arizona et un enjeu pour les moteurs électriques

Le bâtiment de Mesa couvre environ 13 400 mètres carrés et 17 mois se sont écoulés entre la décision de le construire et son démarrage, un délai relativement court pour une installation industrielle de cette taille. Pour garantir un approvisionnement continu en produits à démanteler, Cyclic Materials a signé un accord avec ERI, l’un des principaux recycleurs d’électronique en Amérique du Nord, qui envoie sur le site les appareils en fin de vie les plus riches en aimants.

Le fondateur et PDG Ahmad Ghahreman explique que cette usine permet aux États-Unis de conserver sur leur territoire des produits riches en matériaux précieux et de bâtir un approvisionnement intérieur en terres rares. La demande mondiale pour ces éléments, selon les estimations citées par l’entreprise, devrait tripler d’ici 2035, portée principalement par les voitures électriques, les éoliennes et les appareils numériques utilisant des moteurs à aimants permanents.

Dans la plupart des voitures électriques actuellement commercialisées, les moteurs intègrent des aimants permanents, c’est-à-dire des composants qui génèrent le champ magnétique sans nécessiter de courant continu supplémentaire. Ils fonctionnent grâce à des alliages à base de néodyme, de dysprosium et d’autres terres rares, des éléments coûteux et concentrés dans un nombre limité de pays. Développer une filière de recyclage en Amérique du Nord réduit les risques liés à d’éventuels blocages des exportations ou à de fortes variations de prix, et s’ajoute à d’autres initiatives de récupération des terres rares à partir de moteurs électriques et d’éoliennes déjà en cours en Europe.

Comment fonctionne le recyclage des aimants et ce que produit Mag-Xtract

La technologie propriétaire de Cyclic Materials s’appelle MagCycle et repose sur un procédé mécanique. Concrètement, l’installation sépare les aimants des structures métalliques de moteurs, de disques durs et de déchets électroniques grâce à des systèmes automatisés de broyage et de tri, sans passer par la fusion ni par des solvants chimiques à cette première étape. À l’issue du processus, on obtient le concentré Mag-Xtract, ainsi que des flux distincts de cuivre, d’aluminium et d’acier pouvant être vendus immédiatement comme métaux recyclés.

Mag-Xtract n’est toutefois pas encore un matériau prêt à être utilisé par les fabricants de nouveaux aimants. Il s’agit d’un concentré de déchets d’aimants, et non d’oxydes de terres rares déjà raffinés. Pour devenir exploitable par l’industrie, il doit être acheminé vers une seconde installation, de type hydrométallurgique, où un procédé appelé REEPure dissout le matériau et le sépare en oxydes purs de néodyme, de dysprosium et des autres éléments nécessaires à la production d’aimants pour moteurs électriques.

Cyclic Materials évoque un modèle hub-and-spoke, c’est-à-dire un réseau composé de plusieurs sites périphériques chargés de la première séparation, et de quelques centres plus complexes assurant le raffinage final. Mesa joue le rôle de site de collecte et de prétraitement, tandis que la récupération chimique des terres rares a lieu ailleurs. L’entreprise construit actuellement un second campus intégré en Caroline du Sud, dont l’ouverture est prévue en 2028, avec pour objectif de boucler tout le cycle sur un même site, du déchet électronique aux nouveaux matériaux pour aimants.

Lire aussi :

Les piles jetables deviennent des cathodes pour voitures électriques

Cette batterie américaine pourrait briser l’hégémonie chinoise en la matière