Extraire du nickel sans ouvrir les entrailles de la terre, c'est possible grâce… aux végétaux. Depuis les années 1990, les chercheurs du laboratoire sol et environnement ( université de Lorraine-Inra) étudient ces plantes dites hyper-accumulatrices, qui poussent tout autour du bassin méditerranéen. Leurs échanges avec Marie-Odile Simonnot, professeur au laboratoire réactions et génie des procédés (université de Lorraine-CNRS) ont fait émerger l'idée de valoriser les minerais ainsi captés.
Considéré comme une ressource stratégique par le laboratoire d'excellence Ressources 21 notamment, le nickel suscite un intérêt particulier. « Il est utilisé dans de nombreuses applications et entre dans plusieurs alliages », souligne Marie-Odile Simon-not. Quand le projet Econick démarre, l'objectif est d'étudier la façon de cultiver ces plantes qui « aspirent » le minerai, mais aussi les techniques pour le récupérer. Plusieurs thèses, dont une en cours, et un dépôt de brevet plus tard, le projet devient entreprise et rejoint un incubateur lorrain. Il figure d'ailleurs parmi les 120 lauréats du XVe Concours national d'aide à la création d'entreprises de technologies innovantes, dévoilés en juin dernier.
Première étape : trouver des partenaires et des terrains pollués en France pour y cultiver les espèces concernées. En attendant, l'entreprise travaille ra avec l'université de Tirana, en Albanie, (déjà partenaire du projet), où est produite l'Alyssum murale. Cette plante aux petites fleurs jaunes qui pousse sur des sols dits ultrama-fiques (riches en métaux) a été sélectionnée parmi 400 espèces aux propriétés d'hyperaccumulation du nickel.
« Nous ne travaillons pas sur des organismes génétiquement modifiés, mais en agronomie traditionnelle », précise Jean-Louis Morel, professeur au laboratoire sol et environnement. Par exemple, en se penchant sur l'utilisation d'herbicides et de fertilisants ou en étudiant le moment le plus opportun pour récolter la plante, car le nickel se déplace dans la plante au cours de sa croissance. Ainsi, les scientifiques sont parvenus à obtenir un rendement de 120 kg de nickel récupéré par hectare cultivé. « Nous devrions arriver à 200 kg », espère Marie-Odile Simonnot. « C'est un moyen pour les agriculteurs de développer de nouveaux revenus », relève Jean-Louis Morel. Car sur ce type de sol, il est souvent bien difficile d'y faire pousser autre chose.
Une fois la plante récoltée, elle est incinérée à 550 °C. « Nous veillons à ce que la température ne soit pas trop élevée, pour ne pas volatiliser le nickel », prévient Marie-Odile Simonnot. La cendre contient alors 20 % de nickel. Elle est soumise à une attaque acide, puis s'ensuit une succession de filtration et de lavages. « On utilise alors un procédé de cristallisation en ajoutant du sulfate d'ammonium à 2 °C », dévoile la chercheuse. Le résultat est un sel double de sulfate de nickel et d'ammonium qui se présente sous la forme de petits grains bleu vert. « Ensuite, nous procédons à plusieurs étapes de dissolution et de précipitation afin de purifier au maximum le sel produit », poursuit-elle. Les plantes contiennent en effet du calcium, du magnésium et du fer : il faut éliminer ces résidus pour obtenir un sel propre utilisable par les industriels. Au final, la pureté atteinte est de l'ordre de 99 %. « Notre sel de nickel peut être utilisé dans le traitement de surface dans le secteur automobile, pour protéger les pièces contre la corrosion ou améliorer leur tenue mécanique », assure Marie-Odile Simonnot. Pour le moment, aucune PME ne l'a encore testé. C'est le prochain défi à relever.