Des chercheurs du Trinity College Dublin ont jeté un nouvel éclairage sur les mécanismes de formation d'un minéral contenant des terres rares qui est de plus en plus demandé dans le monde pour son utilisation dans les industries de l'énergie verte et de la technologie.

Leur découverte a des implications économiques importantes car il n'y a pas d'alternatives de substitution à ces éléments de terres rares (ETR), qui sont indispensables en raison de leur capacité à former des aimants petits et très puissants essentiels pour les appareils intelligents et la production d'énergie à faible émission de carbone (par exemple, électronique, éoliennes, voitures hybrides).

La plupart des terres rares sont exploitées dans des gisements de carbonatite (la plus grande carbonatite connue est le Bayan Obo en Chine), mais les scientifiques débattent encore de comment et pourquoi ils se forment en raison de leur minéralogie compliquée, composition des éléments et histoire géologique.

Il existe plus de 250 minéraux connus contenant des terres rares, mais seulement trois sont économiquement viables et exploités commercialement. La bastnäsite est probablement le principal minéral de valeur pour les REES dans le monde et a fait l'objet de l'étude de l'équipe Trinity.

En considérant comment l'eau contenant des terres rares interagit avec la calcite, un minéral omniprésent dans la nature et souvent présent dans les milieux hydrothermaux, l'équipe a découvert une nouvelle voie par laquelle bastnäsite s'est formée.

Adrienn Maria Szucs, doctorat Candidat, Trinité, est le premier auteur de l'étude, qui vient d'être publié par la revue internationale Croissance et conception du cristal . Elle a dit:

« Le fait que nous ayons besoin de plus de terres rares nous pousse à en savoir plus sur le comportement géochimique de ces éléments précieux. Simplement, nous devons en savoir beaucoup plus sur les terres rares, et comment et pourquoi ils se forment, si nous en voulons plus.

"La voie de cristallisation que nous avons découverte révèle que dans certains gisements contenant des terres rares, l'origine de la bastnäsite pourrait être simplement une conséquence de l'interaction de la calcite avec des fluides riches en terres rares. Ce n'est pas la seule réaction qui forme la bastnäsite mais la découverte est particulièrement important car la calcite se trouve partout et est également le carbonate de calcium le plus stable dans la nature. cela suggère qu'il devrait être possible de soutenir la formation de bastnäsite dans les bonnes conditions."

Juan Diego Rodriguez-Blanco, Professeur adjoint Ussher en nanominéralogie à Trinity, et chercheur financé au Centre irlandais de recherche en géosciences appliquées (iCRAG), est le chercheur principal. Il a dit:

"L'utilisation des terres rares pour les produits de haute technologie est en constante augmentation au fil des ans, et par conséquent, la demande pour eux augmente également. Cela a généré une concurrence géopolitique importante car de nombreuses terres rares sont devenues très précieuses.

"Malheureusement, l'extraction et le raffinage des terres rares sont à la fois coûteux sur le plan financier et environnemental, ce travail est donc important pour mieux comprendre les mécanismes de formation de la bastnäsite, ce qui à son tour nous aide à améliorer les méthodes d'extraction et de raffinage existantes."