Continuer à fabriquer des téléphones portables, des ordinateurs, des télévisions, des pots catalytiques et demain des batteries pour les voitures électriques va nécessiter de recycler plus efficacement les métaux précieux comme l'or, l'argent, le palladium, le platine et le radium ainsi que les métaux spéciaux comme l'indium, le gallium et le germanium. Le gisement minier de tous ces métaux se raréfie d'autant plus vite que se diffuse l'utilisation en masse de ces produits à travers le monde. Or, selon des estimations rendues publiques en juillet 2012 par l'université des Nations unies (UNU), sur les quelque 320 tonnes d'or et 7 500 tonnes d'argent nécessaires chaque année à la fabrication de ces équipements électroniques, moins de 15 % seulement sont recyclés. Ils le sont en grande majorité par les neufs plus gros raffineurs mondiaux dont font partie Umicore en Belgique, Aurubis en Allemagne, Boliden en Suède et Xstrata au Canada. Ces derniers font appel à des opérations de pyrométallurgie en introduisant des broyats de DEEE (déchets d'équipements électriques et électroniques) dans leur four. Mais la technologie utilisée ne permet guère d'en mettre plus de 10 % de la charge. Ce qui limite les volumes de traitement. « Et l'étain se récupère très mal. Quant au tantale, il est définitivement perdu », ajoute Christian Thomas, président et cofondateur de Terra Nova, également président du pôle de compétitivité Team2. Son entreprise a conçu un procédé unique en son genre. Les cartes électroniques usagées sont introduites sous forme de broyats dans un four à pyrolyse fonctionnant à basse température (500 °C) et sous atmosphère pauvre en oxygène. La résine est éliminée et il en sort un concentré contenant plus de 98 % des métaux présents dans les cartes. Ce concentré part ensuite chez des fondeurs spécialisés dans la purification par affinage des différents métaux. D'ici à fin 2013, la production de Terra Nova devrait monter à 1 500 tonnes de cartes traitées par mois dont seront ensuite extraites 375 tonnes de cuivre, 45 kg d'or, 900 kg d'argent, 37,5 kg de palladium ainsi que de l'étain. Une goutte d'eau ramenée aux plus de 35 millions de tonnes de DEEE rejetées dans le monde chaque année. Il devient urgent de se doter de nouveaux modes de traitement, au risque de faire face à une pénurie de métaux précieux dans les années à venir. Surtout en Europe. Le message semble bien passé et, comme le souligne Stéphane Pellet-Rostaing, directeur de recherche CNRS et directeur de l'Institut de chimie séparative de Marcoule (ICSM), « on est en train de passer à la vitesse supérieure en matière de R & D ». Identifié comme tête de pont dans la chimie du recyclage au sein du CNRS, cet institut, étroitement lié au centre nucléaire de Marcoule, emploie une centaine de personnes. Elles n'étaient qu'une vingtaine en 2009 et les équipes travaillaient alors sur un seul projet. L'ICSM planche actuellement sur cinq, et deux sont en attente de démarrage. En cours de validation par l'Agence nationale de la recherche (ANR) et déjà labellisé par le pôle de compétitivité Team2, le projet Silexe porte sur le recyclage des métaux précieux issus de DEEE par des processus d'extraction et d'électrodéposition dans des liquides ioniques. « Travaillent en collaboration sur ce projet le laboratoire de chimie moléculaire et environnement (LCME) de l'université de Savoie, l'Institut Jean-Lamour de l'université de Lorraine, la société Terra Nova et nous-mêmes », précise Stéphane Pellet-Rostaing. Ces partenaires proposent de concevoir et de tester une solution dans laquelle des broyats de DEEE sont plongés dans un liquide ionique avec un liant moléculaire spécifique pour chaque métal à extraire, ce dernier étant ensuite récupéré par électrodéposition. Cette chimie séparative vient du nucléaire où elle est étudiée pour mieux trier le combustible usé issu des réacteurs grâce à une séparation des différentes espèces chimiques qui s'y trouvent. Si l'ANR le valide, le projet Silexe durera un peu plus de trois ans. Il bénéficiera de l'expertise du Laboratoire d'excellence sur la chimie des systèmes moléculaires et interfaciaux (Labex Chemisyst) porté par le Pôle de chimie Balard de la région Languedoc-Roussillon. L'objectif de ce dernier est de créer un environnement scientifique autour de la recherche, de la formation et de la valorisation de nouvelles solutions chimiques appliquées aux matériaux, à l'énergie et aux biomolécules. Qu'il se penche sur l'extraction des métaux présents dans les déchets montre à quel point le recyclage est aujourd'hui considéré comme un enjeu majeur pour l'avenir de nos ressources. L'ICSM étudie à travers ce Labex des procédés chimiques de séparation des métaux précieux par voie liquide-liquide, membranaire et solide-liquide. « Deux post-doc et un thésard travaillent sur ces sujets chez nous », précise Stéphane Pellet-Rostaing. Optimisation de la chaîne Mais quel que soit le procédé de recyclage utilisé, il ne saurait être efficace sans un approvisionnement fiable et régulier des déchets appropriés. D'où l'intérêt de travailler sur l'optimisation de toute la chaîne, depuis la récupération des équipements électriques et électroniques, leur démantèlement, le tri de leurs composants et leur traitement jusqu'à l'extraction finale des métaux précieux. C'est l'objectif de la plateforme Plat'Inn actuellement à l'étude. Déposé sous le pilotage du Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), ce projet de plateforme de recherche et d'innovation technologique sur le tri et le recyclage des déchets comme source d'approvisionnement en métaux stratégiques est en cours d'instruction dans le cadre d'un appel à manifestations d'intérêt (AMI) propre au programme national Investissements d'avenir lancé fin 2009 à la suite du Grand emprunt. Historiquement porté sur l'expertise, le conseil et la cartographie, le BRGM travaille dorénavant sur la valorisation et étudie le montage de partenariats industriels pour passer de la recherche à l'innovation, puis aux procédés industriels. Le projet de constitution de la plateforme Plat'Inn s'inscrit dans ce cadre. Nouveaux procédés d'extraction et de valorisation Plus avancé mais de moindre envergure, le projet Sisenva 2 se concentre sur la création d'une unité de traitement européenne de téléphones portables et de tous les équipements nomades composés d'un écran, d'une batterie, d'une coque plastique et d'une carte électronique. Porté par Terra Nova, Sisenva 2 vise, entre autres, à trouver des solutions pour extraire le tantale des condensateurs et valoriser les métaux précieux présents dans les cartes électroniques de ces équipements nomades. Également placé sous la responsabilité de Terra Nova, le projet Valorbat vise à étudier de nouveaux procédés d'extraction et de valorisation du lithium, du cuivre, de l'or et du cobalt contenus dans les batteries au lithium. « La question devient d'autant plus cruciale que les batteries au lithium de l'iPhone et de l'iPad ne se démantèlent pas. Quand on broie ces appareils, ils prennent feu. Impossible donc d'en récupérer non seulement le lithium, mais aussi tous les autres métaux, précieux ou non », se désole Christian Thomas. Début juillet 2012, la presse indiquait qu'Apple abandonnait la norme EPEAT (Electronic Product Environmental Assessment Tool) attribuée aux appareils électroniques respectueux de l'environnement, de la fabrication à leur destruction, grâce au recyclage. Le MacBook Pro Retina était présenté comme posant un problème de recyclage, sa batterie étant soudée à la coque ainsi que l'écran. Quelques jours plus tard, on apprenait que la firme à la pomme faisait marchine arrière. Reste que les recycleurs font face à de nouvelles difficultés avec les produits Apple. De quoi lancer de nouveaux projets de R & D. Mais est-ce bien ainsi que devrait se penser le recyclage des tablettes numériques ? Le futur Institut européen d'hydrométallurgie (IES) pourrait s'atteler à cette question. Engagé par Eramet, ce projet en est encore à la phase d'étude. Il s'agit de mettre à la disposition des industriels une plateforme technologique avec pilotes et démonstrateurs afin de les aider à tester des procédés imaginés en laboratoire. Sa localisation n'a pas encore été décidée. Il pourrait s'installer à Marcoule, près du CEA, ou bien en Lorraine, afin de compenser la fermeture programmée du site de Florange. Le lobbying va bon train.