Analyse géochimique pour la transition énergétique fondée sur les minéraux critiques

Alors que des énergies propres sont de plus en plus réclamées pour remplacer les combustibles fossiles, certains minéraux spécifiques sont en demande croissante, notamment le cuivre, les terres rares (ou REE, de l’anglais “Rare Earth Elements”), le cobalt, le lithium et le nickel. Le succès de la transition énergétique basée sur ces minéraux critiques dépendra de technologies capables de découvrir, d’extraire, de traiter et de recycler ces minéraux de manière à la fois durable et efficace. Les outils d’analyse géochimique jouent un rôle clé dans cette transition, car ils permettent d’identifier, de caractériser et d’évaluer ces ressources. Cette article présente ces technologies et leur importance dans la réussite de la transition énergétique.

Comment l’analyse géochimique peut-elle aider à la transition énergétique via minéraux critiques ?

Les techniques d’analyse géochimique peuvent être utilisées pour aider la transition énergétique. Elles permettent d’identifier, d’extraire et de traiter les minéraux critiques nécessaires aux technologies d’énergie propre, tout en fournissant des données qui garantissent une utilisation éthique et durable de ces ressources.

1. Localisation des ressources

Les gisements minéraux renferment des matériaux indispensables aux technologies d’énergie propre, notamment les terres rares, le nickel et le cobalt. Les méthodes d’analyse géochimique permettent de mettre en évidence et d’étudier ces gisements. L’analyse par fluorescence X (ou XRF, de l’anglais “X-Ray Fluorescence”) peut identifier les divers éléments présents dans un échantillon. Cette technique est utilisée pour découvrir des gisements minéraux en détectant et quantifiant les éléments contenus dans les sols, les sédiments et les roches. Elle peut notamment révéler les concentrations de minéraux critiques comme le cobalt et les REE, aidant ainsi les géologues à localiser avec précision les zones riches en ressources.

De plus, la XRF peut être appliquée à l’exploration et à l’étude de ressources dites “non conventionnelles”,  mais néanmoins utiles à la transition énergétique. Lors de plongées en eaux profondes, cette technique est utilisée pour examiner les nodules polymétalliques et les croûtes présentes au fond des océans, riches en nickel et en cobalt. Elle peut également servir à analyser les cendres de charbon afin d’évaluer la possibilité d’y récupérer des terres rares.

2. Extraction des ressources

L’exploitation sélective est utilisée pour extraire et traiter les minéraux et fournir des données sur la répartition et la composition des ressources présentes dans un gisement. Cette approche cible certains matériaux spécifiques, et permet ainsi une extraction plus précise. Elle contribue en parallèle à réduire la quantité de déchets générés ainsi que l’impact environnemental sur les terrains exploités. Différentes techniques peuvent être employées dans le cadre de l’exploitation sélective, telles que :

• La spectrométrie de masse à plasma induit (ICP-MS, de l’anglais “Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry”) : cette technique permet de localiser les éléments traces, tels que les REE, présents à de faibles concentrations, et garantit que les zones contenant ces minéraux soient ciblées avec précision.
• La cartographie géochimique : cette méthode consiste à étudier divers échantillons prélevés dans une région afin de cartographier la répartition des éléments critiques, révélant ainsi les zones où les concentrations de ces minéraux sont les plus élevées.
• La XRF: Cette technique permet de déterminer la composition élémentaire d’un échantillon et d’identifier les concentrations d’éléments tels que le nickel, le cobalt ou le lithium. Elle peut aider à réduire les étapes de traitement en distinguant la roche stérile du minerai exploitable.

3. Recyclage

Les techniques d’analyse géochimique peuvent également contribuer au recyclage des minéraux critiques. Elles permettent de réduire la dépendance aux ressources vierges, c’est-à-dire aux matériaux récemment extraits. Il est possible de recycler les minéraux critiques comme le cobalt et le lithium issus de produits déjà utilisés (par exemple des éoliennes ou des batteries de véhicules électriques) pour limiter la production de déchets. La XRF est capable d’analyser rapidement les batteries, les rebuts et les composants électroniques afin d’en déterminer la composition élémentaire. Ainsi, elle peut identifier les matériaux contenant des éléments de valeur.

4. Protection de l’environnement

L’analyse géochimique est utile pour limiter les effets néfastes de l’extraction de minéraux critiques sur l’environnement. Elle peut être appliquée en amont des opérations minières afin de réaliser des tests de sols. Ces derniers permettent d’examiner les concentrations en minéraux et en métaux et de détecter d’éventuelles modifications liées à l’activité minière. De plus, l’échantillonnage de l’eau, grâce à l’ICP-MS, fournit des mesures précises des éléments traces présents dans les eaux de surface. L’utilisation de l’ICP-MS pour l’analyse des eaux permet ainsi d’obtenir des informations essentielles sur la qualité de l’eau naturelle.

Les techniques d’analyse géochimique peuvent également être mises en œuvre tout au long des opérations pour surveiller d’éventuelles dégradations environnementales ou pollutions. Par exemple, des dispositifs portables de XRF permettent d’analyser les concentrations de métaux lourds dans les sols situés à proximité des sites miniers. Ces outils aident à suivre et à contrôler la propagation d’éventuelles contaminations.

Exploitez les techniques d’analyse géochimique sur les minéraux critiques pour la transition énergétique

Passer des combustibles fossiles aux énergies propres est un défi complexe, mais les techniques d’analyse géochimique permettent d’accompagner ce changement. Différentes méthodes, comme la XRF, jouent un rôle essentiel dans la transition énergétique fondée sur les minéraux critiques. XRF Scientific peut vous aider à mettre à l’ouvrage l’analyse XRF pour vos recherches en minéraux critiques. Notre site web propose une gamme de produits pour soutenir vos travaux, notamment des outils de préparation d’échantillons et des spectromètres XRF. Vos recherches sont essentielles pour identifier les minéraux critiques : laissez-nous vous fournir les outils nécessaires pour les mettre en route. Vous pourrez ainsi contribuer à l’émergence de nouvelles technologies d’énergies plus propres.