Des chercheurs du Trinity College de Dublin ont jeté un nouvel éclairage sur la formation d'éléments de terres rares (REE) de plus en plus précieux en créant des roches synthétiques et en testant leurs réponses à des conditions environnementales variables. Les ETR sont utilisés dans les appareils électroniques et les technologies d'énergie verte, des smartphones aux voitures électriques.

Les résultats, qui viennent d'être publiés dans la revue Global Challenges , ont des implications pour le recyclage des ETR à partir de déchets électroniques, la conception de matériaux aux propriétés fonctionnelles avancées et même pour la découverte de nouveaux gisements d'ETR cachés dans le monde entier.

Le Dr Juan Diego Rodriguez-Blanco, professeur agrégé en nanominéralogie à Trinity et chercheur iCRAG (Centre de recherche SFI en géosciences appliquées), était le chercheur principal des travaux. Il a dit :

"Alors que la population mondiale et la lutte contre les émissions de carbone augmentent dans le sillage du changement climatique mondial, la demande d'ETR augmente simultanément, c'est pourquoi cette recherche est si importante. En approfondissant notre compréhension de la formation des ETR, nous espérons ouvrir la voie voie vers un avenir plus durable.

« La genèse des gisements de terres rares est l'un des problèmes les plus complexes des sciences de la Terre, mais notre approche apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes de formation des roches contenant des terres rares. Cette connaissance est essentielle pour la transition énergétique, car les terres rares sont essentielles. ingrédients de fabrication dans l'économie des énergies renouvelables."

De nombreux pays recherchent actuellement davantage de gisements d'ETR avec des concentrations exploitables, mais les processus d'extraction sont souvent difficiles et les méthodes de séparation sont coûteuses et agressives pour l'environnement.

L'une des principales sources d'ETR sont les gisements de REE-carbonate. Le plus grand gisement connu est Bayan-Obo en Chine, qui fournit plus de 60 % des besoins mondiaux en ETR.

Qu'ont découvert les chercheurs ?

Leur étude a révélé que les fluides contenant des ETR remplacent le calcaire commun, et cela se produit via des réactions complexes même à température ambiante. Certaines de ces réactions sont extrêmement rapides, se produisant en même temps qu'il faut pour préparer une tasse de café.

Ces connaissances permettent à l'équipe de mieux comprendre les réactions minérales de base qui interviennent également dans les procédés industriels de séparation, ce qui permettra d'améliorer les méthodes d'extraction et de séparer les ETR des fluides.

Les recherches de l'équipe visent à comprendre les processus complexes de formation des dépôts de REE-carbonate. Mais au lieu d'étudier des échantillons naturels, ils synthétisent leurs propres minéraux et roches carbonatées de terres rares (semblables à Bastnasite, le minéral clé à partir duquel les ETR peuvent être extraits des roches carbonatites). Ils imitent ensuite les réactions naturelles pour apprendre comment se forment les minéralisations des ETR.

Cela leur permet également d'évaluer comment les modifications des principaux facteurs environnementaux favorisent leur formation. Cela peut nous aider à comprendre l'origine des minéralisations sur les ressources inexploitées de carbonatite, qui ne se trouvent pas seulement en Chine mais aussi dans d'autres régions du monde, comme le Brésil, l'Australie, les États-Unis, l'Inde, le Vietnam, l'Afrique du Sud et le Groenland.

"Comme les ETR jouent un rôle essentiel dans un avenir technologique et durable, il est nécessaire de comprendre le comportement des ETR dans le cycle géochimique et dans les réactions chimiques de base", explique Adrienn Maria Szucs, Ph.D. candidat en géochimie à la Trinity's School of Natural Sciences, et auteur principal de cette étude. + Explorer plus loin

Une nouvelle voie vers la formation de minéraux de terres rares a des implications pour l'énergie verte et les technologies intelligentes