Les lampes fluorescentes et à économie d'énergie contiennent des métaux précieux comme l'yttrium et l'europium, qualifiés de "terres rares". Des chercheurs de la KU Leuven ont mis au point un procédé efficace pour les récupérer.
Les terres rares désignent un groupe de 17 éléments chimiques rares et difficiles à extraire, essentiels en électronique. On les retrouve dans les lampes fluorescentes et à économie d'énergie sous forme de luminophores. Ces composés chimiques convertissent la lumière UV en lumière visible. La poudre de phosphore qui recouvre l'intérieur des tubes – distincte de l'élément chimique phosphore – est enrichie en terres rares exotiques telles que l'yttrium et l'europium.
Depuis 2005, ces lampes sont collectées en raison de leur teneur en mercure, afin d'éviter sa dispersion dans l'environnement. En 2013, plus de 1 200 tonnes ont été recyclées : broyées, elles permettent de récupérer métaux, verre et plastique. La poudre résiduelle offre une source précieuse de terres rares.
David Dupont et Koen Binnemans, chercheurs affiliés à la plateforme RARE3 de la KU Leuven, ont développé une méthode sélective. Utilisant un liquide ionique composé d'ions chargés, ils isolent l'yttrium et l'europium des déchets. L'ajout d'acide oxalique provoque leur précipitation, et un chauffage transforme la solution en poudre de phosphore réutilisable dans de nouvelles lampes.
Une alternative à l'exploitation minière en Belgique
Les techniques traditionnelles dissolvent d'abord les impuretés avec des acides, laissant les terres rares (seulement 20 % de la masse). Inefficace ! La nouvelle approche inverse le processus pour une récupération optimale.
Les chercheurs visent une mise à l'échelle industrielle avec des entreprises partenaires. Le succès dépendra des prix mondiaux des terres rares.
La Chine domine le marché avec plus de 90 % de l'offre en 2013. Ses quotas d'exportation de 2010 ont fait flamber les prix, menant la Commission européenne à les classer "matières premières critiques". Le recyclage et les mines alternatives gagnent en intérêt. "La poudre des lampes équivaut à un minerai riche, bien plus concentré que dans les mines", explique Koen Binnemans.
Malgré l'abolition des quotas chinois en 2014 suite à un jugement de l'OMC, les fluctuations de prix freinent les alternatives. "La Chine maintient ainsi son contrôle", note Binnemans.
[]