Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
Références section 2.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Références section 2.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Références section 2.5:
[ART - AUT - AAAA] : .....
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
(500- 1000 caractères environ)
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
Dans la croûte terrestre, les terres rares présentent une abondance moyenne de 206,1 g par tonne, une valeur nettement supérieure à celle du carbone, du zirconium, du vanadium ou encore du chlore(5). Le néodyme (Nd) fait partie des terres rares les plus abondantes, avec une concentration d’environ 20 ppm(1), comparable à celle du lanthane (La) et inférieure à celle du cérium (Ce) (43 ppm)(2). Il constitue ainsi le 29ᵉ élément le plus abondant de la croûte terrestre, ce qui correspond à 28 g par tonne, soit 20 mg/kg(1).
De manière générale, les concentrations en terres rares sont beaucoup plus faibles dans les bassins océaniques, entre 9 et 20 ppm, entre 1 et 7 ppm dans l’océan, et inférieures à 1 ppm dans les formes de vie terrestres (animales et végétales), selon des données de 1995 récoltés . À cette même période, les concentrations anthropiques de néodyme dans l’atmosphère étaient estimées entre 145 et 1 800 ppm.(5)
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve ...
En 2020, la moyenne mondiale de Nd utilisée par habitant, atteignait environ 44 g par habitant. À l’échelle régionale, les quantités moyennes utilisées étaient estimées à 160 g/hab aux États-Unis, 150 g/hab au Japon, 140 g/hab en Europe et 52 g/hab en Chine (4). Par ailleurs, la production mondiale d’aimants néodyme-fer-bore s’élevait à 79 500 tonnes en 2014(3). En 2021, la production d'oxyde de Nd correspondait à environ 47 500 t. (7) En 2023, il a été classé comme élément critique par l’Union européenne(6).
Il convient toutefois de rester prudent quant aux données disponibles, car les valeurs d’abondance peuvent se référer à l’ensemble des terres rares, ou encore au néodyme sous forme d’aimants et intégré dans des produits transformés.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
Le néodyme et la majorité des terres rares peuvent avoir deux origines : continentale ou hydrothermale. Les terres rares d’origine continentale sont localisées dans des zones à forte pluviométrie, telles que les régions tropicales, où l’altération des roches est importante. L’érosion induite par les précipitations provoque la séparation des phosphates de terres rares des différentes roches tels que la bastnäsite, la monazite ou encore la xenotinedes, lesquels vont préférentiellement adsorbés les terres rares disponibles, notamment le néodyme (5). À la suite de cette érosion et de cette absorption, les phosphates de terres rares enrichis sont transportés jusqu’aux estuaires par les cours d’eau, où ils sont majoritairement piégés et sédimentent le long du plateau continental.
Les sources hydrothermales constituent la deuxième origine d’exploitation des terres rares, bien que celle-ci soit difficile en raison des conditions extrêmes de travail. En effet, ces sources se situent dans les océans profonds, à plus de 3 500 m de profondeur. Le fer et le manganèse libérés par les sources hydrothermales se lient aux terres rares présentes dans l’environnement, formant ce que l’on appelle communément des nodules polymétalliques.
Les principales réserves de néodyme sont localisées en Chine, au Brésil et en Russie. Plusieurs mines de terres rares existent à travers le globe, dont la mine de Bayan Obo, première mine de terres rares en Chine et dans le monde, la mine de Norra Kärr en Suède et celle de Kvanefjeld au Groenland (3). Parmi ces réserves, on distingue deux types de gisements : les gisements primaires et les gisements secondaires. Les gisements primaires proviennent directement de la formation des roches et n’ont subi aucune altération, tandis que les gisements secondaires ont subi une ou plusieurs altérations, notamment à l’origine de la sédimentation côtière via le transport des cours d’eau (1).
Les modes de séparation du néodyme des minéraux sont similaires à ceux des autres terres rares. Ces séparations peuvent s’effectuer en fonction du poids moléculaire des différents éléments, de leurs propriétés magnétiques ou par l’utilisation de solvants, lesquels permettent de séparer les terres rares des minéraux par des réactions chimiques (4).
Depuis 1990, le marché des terres rares, et notamment celui du néodyme, a considérablement augmenté, passant de 2 kt à 82 kt en 2020, avec plus de 18,5 kt de néodyme échangées en 2005 (2). À l’origine de l’exploitation des terres rares, la Chine reste le premier pays exportateur de néodyme au monde. Elle possède environ 50 % des réserves mondiales, représente 86 % du marché et exporte près de 20 % de sa production vers le Japon, les États-Unis et l’Allemagne(3). Cependant, le commerce du néodyme et des terres rares continue de croître, provoquant l’émergence de zones de conflits autour des gisements, notamment au Myanmar (Birmanie) ou en Ukraine.
Références section 2.2:
(1)Sprecher, B., Xiao, Y., Walton, A., Speight, J., Harris, R., Kleijn, R., Visser, G., & Kramer, G. J. (2014). Life Cycle Inventory of the Production of Rare Earths and the Subsequent Production of NdFeB Rare Earth Permanent Magnets. Environmental Science & Technology, 48(7), 3951–3958. https://doi.org/10.1021/es404596q
(2)Henderson, Paul, Jon Gluyas, Gus Gunn, Frances Wall, Allan Woolley, et Alex Finlay. rare-earth-elements-briefing-note-final-new-format. décembre 2011, 13.
(3)Machacek, E., & Kalvig, P. (Eds.). (2017). European REE market survey – Task 1.1.2: Road map for REE material supply autonomy in Europe (component of D1.2). EURARE, Development of a sustainable exploitation scheme for Europe’s rare earth ore deposits (FP7 project, Grant Agreement No. 309373)
(4)Yang, Y., Walton, A., Sheridan, R., Güth, K., Gauß, R., Gutfleisch, O., Buchert, M., Steenari, B.-M., Van Gerven, T., Jones, P. T., & Binnemans, K. (2017). REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review. Journal of Sustainable Metallurgy, 3(1), 122–149. https://doi.org/10.1007/s40831-016-0090-4
(5)Sarapää, O., Al Ani, T., Lahti, S. I., Lauri, L. S., Sarala, P., Torppa, A., & Kontinen, A. (2013). Rare earth exploration potential in Finland. Journal of Geochemical Exploration, 133, 25–41. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2013.05.003
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
De par sa grande force magnétique, sa forte capacité électrique, son faible coût et sa durée de vie importante, le néodyme est une terre rare majeure de notre société. En effet, il est utilisé dans de multiples domaines notamment pour réaliser des aimants, des catalyseurs, des batteries ou bien encore du verre. 90 % du néodyme est utilisé pour faire des aimants. Ces derniers, composés de néodyme, fer et bore sont actuellement les plus puissants disponibles sur le marché. Ces aimants sont notamment présents dans les véhicules automobiles (1 à 2 kg), dans les disques durs ou les éoliennes offshore (155 kg). La production d’aimants est majoritairement localisée en Asie de l’Est, particulièrement en Chine et le reste au Japon. Ils sont ensuite principalement exportés vers l'Union européenne.
Références section 2.3:
Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits, GEUS and D’Apppolonia, 2017
Life Cycle Inventory of the Production of Rare Earths and the Subsequent Production of NdFeB Rare Earth Permanent Magnets, Benjamin Sprecher, 2014
Judith Pigneur. Mise au point d’une méthode intégrée d’analyse des impacts des filières de matières premières minérales. Gestion et management. Université Paris Saclay (COmUE), 2019.
De la « crise des terres rares » à une analyse des coûts sociaux et environnementaux liés à la chaîne globale de valeur du néodyme, Judith PIGNEUR, 2017
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Le néodyme est très rarement recyclé car celui-ci est très coûteux à la fois en énergie et en ressource (1). Les éléments qui sont recyclés proviennent soit d'objets qui ont été consommés (=fin de vie) ou de ferrailles accumulées au fur et à mesure de la fabrication d’autres éléments (2). En 2018, moins de 1% du néodyme contenu dans les déchets électroniques a été recyclé (3) et pour 2023, moins de 1% des terres rares ont été recyclés au niveau mondial (4). Il existe plusieurs possibilités pour réduire l’intrant en néodyme dans la fabrication des aimants permanents : réutiliser les aimants, désassembler manuellement les objets avec une combinaison à l’hydrogène ou séparer les éléments par application de champ magnétique (5). Un exemple de recyclage : désassembler les disques durs est à privilégier par rapport au broyage car les impacts sont moins importants : coût énergétique et environnemental moindre (6). En 2022, aucune entreprise française ne propose de recycler le néodyme. Seule la Chine et le Japon possèdent des moyens de production permettant le recyclage des aimants permanents NdFeB. Cependant, des technologies favorisant les cycles courts sont développées en Europe et aux États-Unis (7). Il faut entre 5 et 10 ans pour qu’une filière à échelle industrielle soit établie pour recycler un élément (8).
Usages et services principaux
Déjà fourni précédemment
Références section 2.4:
Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits, GEUS and D’Apppolonia, 2017
Life Cycle Inventory of the Production of Rare Earths and the Subsequent Production of NdFeB Rare Earth Permanent Magnets, Benjamin Sprecher, 2014
Judith Pigneur. Mise au point d’une méthode intégrée d’analyse des impacts des filières de matières premières minérales. Gestion et management. Université Paris Saclay (COmUE), 2019.
De la « crise des terres rares » à une analyse des coûts sociaux et environnementaux liés à la chaîne globale de valeur du néodyme, Judith PIGNEUR, 2017
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et Sociaux
Pour extraire 1 tonne de terre rare : 1,4 tonne de déchets miniers radioactifs et 2000 tonnes de déchets miniers globaux sont extraits. Après l’extraction, la présence de radionucléides dans les résidus miniers est observée. Ces derniers peuvent être transportés par le vent ou dans les eaux souterraines polluant ainsi l’environnement aux alentours. Ces pollutions ont pour conséquence de baisser le rendement des champs aux alentours voir de les rendre inaptes à l’agriculture.
De plus, l’extraction se fait dans des conditions de travail non contrôlées et dangereuses pour la santé. Elle peut aussi engendrer des conflits entre les locaux pour l’acquisition des ressources environnantes.
Puis, pour traiter ces terres rares, lors de l’étape de saponification, de l’acide sulfurique est utilisé, créant ainsi un nouveau déchet, des eaux usées acides. En 2005, cette étape avait généré entre 20 000 et 25 000 tonnes d'eaux usées. A savoir, un des principal facteur limitant pour l’exploitation des terres rares est l’eau.
D’autres étapes de valorisation peuvent être source de pollution. Par exemple, le thorium est une terre rare issue de la monazite, il est faiblement radioactif mais sa chaîne de désintégration produit des isotopes du radon émetteurs alpha, facilement inhalables et associés à un risque radiologique important. Ainsi, un total de 66 décès par cancer liés aux opérations industrielles des terres rares ont été officiellement enregistrés de 1993 à 2005.
Enfin, en fin de vie, les terres rares étant actuellement très peu recyclables, ils deviennent à leur tour des déchets stockés et inutilisables.
En outre , les terres rares sont aussi problématiques au niveau économique, en effet la Chine représente 86 % du marché mondial. Cela signifie qu’elle possède le monopole et peut faire varier fortement les prix en fonction de ses envies. Par exemple en 2010, elle décide de réduire son exportation de néodyme faisant alors passer le prix de 50 dollars/kg à 475 dollars/kg. La fabrication d’appareils électroniques des pays du monde dépend donc principalement de la politique chinoise.
Références section 2.5:
Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits, GEUS and D’Apppolonia, 2017
Life Cycle Inventory of the Production of Rare Earths and the Subsequent Production of NdFeB Rare Earth Permanent Magnets, Benjamin Sprecher, 2014
Judith Pigneur. Mise au point d’une méthode intégrée d’analyse des impacts des filières de matières premières minérales. Gestion et management. Université Paris Saclay (COmUE), 2019.
De la « crise des terres rares » à une analyse des coûts sociaux et environnementaux liés à la chaîne globale de valeur du néodyme, Judith PIGNEUR, 2017
RESSOURCES MINÉRALES LES TERRES RARES, BRGM
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Les terres rares sont relativement abondantes dans la croûte terrestre (206,1 g/t), davantage que plusieurs éléments courants. Le néodyme (Nd), avec une abondance d’environ 20 ppm, est l’une des terres rares les plus présentes et le 29ᵉ élément le plus abondant de la croûte terrestre. Cependant, ses concentrations sont beaucoup plus faibles dans les océans, les bassins océaniques, les organismes vivants et l’atmosphère, où les apports sont majoritairement anthropiques. En 2020, le stock mondial de Nd en usage atteignait 44 g par habitant, avec de fortes disparités régionales. Environ 90 % de ce néodyme est utilisé pour fabriquer des aimants Nd-Fe-B, qui sont essentiels dans les véhicules, les éoliennes et les équipements électroniques. Actuellement, la production de ces aimants est dominée par l’Asie de l’Est, principalement la Chine.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction et le raffinage du néodyme ont des impacts environnementaux importants. Premièrement, le néodyme se retrouve à une concentration très faible dans la croûte terrestre (< 200ppm). De ce fait, il est nécessaire d’appliquer plusieurs processus successifs très lourds sur la matière première pour extraire le Nd. Ces derniers ont recours à des acides forts comme l’acide sulfurique. Peu de pays traitent ces acides utilisés et préfèrent les rejeter directement dans la nature (Ex : Batou).
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
Au niveau mondial, en 2015, le marché des terres rares représente entre 2 et 4 milliards de dollars. La Chine représente 86 % du marché mondial, ainsi, elle peut imposer les prix du marché comme cela a été le cas en 2011. La production mondiale d’appareils électroniques est directement influencée par la Chine qui dicte les prix du marché. En effet, cette production importante est directement issue du fait du moindre contrôle des conditions de travail et d'exploitation de l’environnement décidé par le gouvernement. Les autres pays dépendant du marché tel que les Etats-Unis et l’Europe cherchent à développer leurs production locale. Ainsi cela amène des conflits entre différents pays sur le contrôle de régions productives en terre rares et en Néodyme.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
60 Nd - Néodyme - UBO - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Technologies vertes
Références section 3.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Références section 3.3:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Références section 3.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
(500- 1000 caractères environ)
60 Nd - Néodyme - UBO - 2026-2027 - Partie 2 selon le scenario Business as usual
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
SSP5 : Fossil-fueled Development / Développement conventionnel
SSP4 : Inequality / Inégalités
Le rapport du GIEC AR6 paru en 2021 propose un ensemble de 5 scénarios socio-économiques (SSP–Shared Socioeconomic Pathways) qui correspondent à des évolutions possibles vers différents modèles de société.
Trois scénarios ont été retenus. Le scénario ssp 4, décrit un futur très inégalitaire à la fois en termes de croissance économique mais aussi de capital humain, et cela entre les pays et au sein de ces derniers. Enfin, le scénario 5, dépeint une dynamique qui s’accompagne d’une forte exploitation des ressources fossiles et de modes de vie énergivores, tandis que les problèmes environnementaux locaux sont maîtrisés grâce à une gestion technologique et institutionnelle efficace.
Pour le scénario ssp4, la production d’énergie est aussi grandement basée sur l’utilisation de d’énergie renouvelable mais avec une importante amélioration technologique du nucléaire. Cependant sur le point social et humain, de fortes inégalités sont engendrées. Ce scénario est assimilable au scénario business as usual.
Ainsi dans les scénarios ssp 1 et ssp 4, une tension au niveau de l’utilisation du néodyme est envisageable.
Enfin, lors du scénario ssp5, la production de néodyme diminue d’environ 10 kt/an. En effet, ce scénario repose sur une utilisation majeure d’énergie fossile. Ce qui signifie que l’utilisation de néodyme pour les énergies vertes tel que les véhicule électrique ou les éoliennes diminue. Donc, dans ce scénario, aucune tension sur la production de néodyme n’est prévisible. Ce scénario est assimilable au scénario business as usual.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Entre 2025 et 2035, la france veut augmenter son marché du Nd de 13,10 %, pour atteindre 37,2 million de dollars pour produire des aimants, énergies propres, et des véhicules. Dans un scénario d’une augmentation de 1,5 °C d’ici 2050, la demande en Nd serait de 57 000 t par an en opposition à une production de 21 000 t par an. Dans un scénario d’une augmentation de 2°C d’ici 2050, la demande en Nd serait de 38 300 t par an par rapport à une production de 21 000 t par an (1). En 2050, la ressource en Nd atteindrait 60 M tonnes, mais en réalité la réserve disponible est de 20 M tonnes.(1) Le développement des véhicules électriques entraîne une demande de plus en plus importante en Néodyme et en aimants permanents au niveau mondial. De plus, de manière générale, la volonté de vouloir produire des technologies dites “propres” augmente la demande en Nd. (2)
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Dans un scénario où la demande en néodyme continue d’augmenter, des études de l’AIE (Agence internationale de l’énergie) ont montré que, d’ici 2050, la production ne pourra pas suivre la demande mondiale en Nd. La demande constante en nouvelles technologies propres et à faible empreinte carbone nécessite des quantités de terres rares de plus en plus importantes. De plus, pour que la production puisse suivre la demande en Nd, il serait nécessaire d’améliorer les technologies d’extraction ainsi que de réduire le temps d’ouverture des mines. Actuellement, il faut entre 10 et 15 ans avant qu’une nouvelle mine de néodyme ne voie le jour. Les capacités minières doivent donc être renforcées si la production veut répondre à la demande (1).
L’augmentation de la demande en Nd est principalement liée au développement de nouvelles technologies, notamment celles reposant sur les aimants permanents, qui représentent la majeure partie du marché du néodyme. Les réserves connues en 2014 étaient estimées entre 9,3 Mt et 13,5 Mt, ce qui permettrait une production de Nd pendant environ 400 ans si le rythme d’exploitation de 2014 était maintenu. Cependant, depuis 2014, la production de Nd augmente de 6 % par an, réduisant cette durée de disponibilité à environ 50 ans (2).
Des modélisations du marché du Nd entre 2023 et 2032 montrent une évolution de sa valeur de 5,52 milliards USD à 8,77 milliards USD, avec une domination du marché par la région Asie-Pacifique à hauteur de 85 %. D’après les estimations, en 2032, les États-Unis verront leur part de marché augmenter à 571 millions USD, soit 6,5 % des 8,77 milliards USD. Cette croissance restera principalement portée par la demande en aimants à base de terres rares pour l’industrie automobile, notamment pour la fabrication de véhicules électriques, afin de répondre aux enjeux de la transition écologique (3).
Néanmoins, le marché du néodyme se caractérise par une forte attractivité pour les grandes puissances mondiales, générant des tensions géopolitiques et des inégalités autour des réserves de Nd. La demande et l’exploitation du néodyme sont fortement concentrées dans les régions riches et développées, laissant de côté d’autres zones du globe plus pauvres (1).
Enfin, la production de néodyme implique une consommation importante d’énergies fossiles, notamment pour l’extraction des roches riches en terres rares par les engins miniers, rendant la filière du Nd fortement dépendante des énergies fossiles (1).
Synthèse pour le scénario étudié
La réalisation de cette partie s’est appuyée sur l’analyse de deux scénarios. Le SSP4 propose un scénario marqué par de fortes inégalités, avec pour objectif principal la croissance économique et le développement du capital humain.
Dans le SSP4 malgré une volonté de développer des solutions d’approvisionnement en énergie décarbonée, la demande en néodyme demeure élevée et sous tension, en l’absence de nouvelles technologies d’extraction.
Le SSP5 envisage un futur dans lequel les énergies fossiles sont largement exploitées, tandis que les impacts environnementaux sont compensés par une gestion technologique et institutionnelle jugée efficace. Dans ce scénario, la demande en néodyme est plus faible ; néanmoins, l’extraction de ce métal reste limitée par la disponibilité des énergies fossiles. En poursuivant sur cette trajectoire, l’augmentation des émissions de carbone serait accentuée, avec des conséquences négatives sur la santé humaine et l’environnement.
60 Nd - Néodyme - UBO - 2026-2027 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
SSP1 : Sustainability / Développement durable
Le rapport du GIEC AR6 paru en 2021 propose un ensemble de 5 scénarios socio-économiques (SSP–Shared Socioeconomic Pathways) qui correspondent à des évolutions possibles vers différents modèles de société.
le ssp 1 correspond à un mode de fonctionnement plus durable dans lequel les objectifs majeurs sont de respecter les limites planétaires et de réduire les inégalités au détriment de la croissance économique.
Le néodyme apparaît comme un métal stratégique dans les scénarios de forte croissance des véhicules électriques. Ainsi dans le scénario SSP1, sa demande diminue légèrement (diminution de la production de 2-3 kt/an) mais reste très importante (production de 100 kt/an). Heureusement, cette forte demande est contrebalancée par l’arrêt d’utilisation d'aimant Nd-fer-bore dans les éoliennes. Globalement ce scénario ssp1 s’adapte au scénario technologies vertes de l’ADEME.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Entre 2025 et 2035, la france veut augmenter son marché du Nd de 13,10 %, pour atteindre 37,2 million de dollars pour produire des aimants, énergies propres, et des véhicules. Dans un scénario d’une augmentation de 1,5 °C d’ici 2050, la demande en Nd serait de 57 000 t par an en opposition à une production de 21 000 t par an. Dans un scénario d’une augmentation de 2°C d’ici 2050, la demande en Nd serait de 38 300 t par an par rapport à une production de 21 000 t par an (1). En 2050, la ressource en Nd atteindrait 60 M tonnes, mais en réalité la réserve disponible est de 20 M tonnes.(1) Le développement des véhicules électriques entraîne une demande de plus en plus importante en Néodyme et en aimants permanents au niveau mondial. De plus, de manière générale, la volonté de vouloir produire des technologies dites “propres” augmente la demande en Nd. (2)
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Dans un scénario où la demande en néodyme continue d’augmenter, des études de l’AIE (Agence internationale de l’énergie) ont montré que, d’ici 2050, la production ne pourra pas suivre la demande mondiale en Nd. La demande constante en nouvelles technologies propres et à faible empreinte carbone nécessite des quantités de terres rares de plus en plus importantes. De plus, pour que la production puisse suivre la demande en Nd, il serait nécessaire d’améliorer les technologies d’extraction ainsi que de réduire le temps d’ouverture des mines. Actuellement, il faut entre 10 et 15 ans avant qu’une nouvelle mine de néodyme ne voie le jour. Les capacités minières doivent donc être renforcées si la production veut répondre à la demande (1).
L’augmentation de la demande en Nd est principalement liée au développement de nouvelles technologies, notamment celles reposant sur les aimants permanents, qui représentent la majeure partie du marché du néodyme. Les réserves connues en 2014 étaient estimées entre 9,3 Mt et 13,5 Mt, ce qui permettrait une production de Nd pendant environ 400 ans si le rythme d’exploitation de 2014 était maintenu. Cependant, depuis 2014, la production de Nd augmente de 6 % par an, réduisant cette durée de disponibilité à environ 50 ans (2).
Des modélisations du marché du Nd entre 2023 et 2032 montrent une évolution de sa valeur de 5,52 milliards USD à 8,77 milliards USD, avec une domination du marché par la région Asie-Pacifique à hauteur de 85 %. D’après les estimations, en 2032, les États-Unis verront leur part de marché augmenter à 571 millions USD, soit 6,5 % des 8,77 milliards USD. Cette croissance restera principalement portée par la demande en aimants à base de terres rares pour l’industrie automobile, notamment pour la fabrication de véhicules électriques, afin de répondre aux enjeux de la transition écologique (3).
Enfin, la production de néodyme implique une consommation importante d’énergies fossiles, notamment pour l’extraction des roches riches en terres rares par les engins miniers, rendant la filière du Nd fortement dépendante des énergies fossiles (1).
Synthèse pour le scénario étudié
Le SSP1 décrit un avenir plus durable, mettant en avant le respect des limites planétaires ainsi qu’une réduction des inégalités, au détriment de la croissance économique. Dans ce cas, malgré une volonté de développer des solutions d’approvisionnement en énergie décarbonée, la demande en néodyme demeure élevée et sous tension, en l’absence de nouvelles technologies d’extraction.Ainsi, une pression sur la ressource est très importante.
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
(500- 1000 caractères environ)
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ?
Le néodyme est principalement présent dans la monazite et la bastnaésite. Ces minéraux renferment d'autres éléments tels que : cérium, lanthane, praséodyme, du phosphate, du thorium ou bien encore de l’uranium. La bastnaesite est aujourd’hui l’un des minerais de terres rares les plus exploités, car elle est moins radioactive et plus facile à traiter que la monazite. Par exemple, la mine de Mountain Pass est le plus grand gisement de bastnaésite et a permis d’extraire à la fois du cérium, du lanthane, du néodyme…
Lors de l’extraction et des étapes de traitements chimiques les terres rares sont traitées tous ensemble puis séparées à la fin. Les autres terres rares présentes dans les minéraux ne sont donc pas des déchets mais leur séparation entraîne une augmentation des déchets. En effet, cela augmente l’utilisation d’eau et les risques de pollution. Par exemple, lors de l’extraction et du traitement du thorium présent dans la monazite des déchets radioactifs sont produits et stockés. De nombreux éléments chimiques, au-delà des terres rares, sont essentiels aux usages technologiques majeurs de nos sociétés. Le lithium, le cobalt et le nickel sont indispensables aux batteries, tandis que le cuivre et l’aluminium jouent un rôle clé dans les réseaux électriques et les transports. Le silicium, le gallium et l’indium sont centraux pour l’électronique et le photovoltaïque, alors que les métaux du groupe du platine sont cruciaux pour la catalyse. L’accès durable à ces éléments conditionne directement la transition énergétique et le développement technologique.
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
D’autres éléments sont associés à l’extraction du Néodyme. Les minerais les plus utilisés pour l’extraction des terres rares (monazite et bastnaésite) contiennent du néodyme mais aussi d’autres terres rares tels que Cerium. Ainsi, plusieurs terres rares sont extraites par lixivations du minerai puis séparées par extraction liquide-liquide. C’est le cas de la mine de Mountain Pass, une des plus grandes et anciennes mines de terres rares. Aussi, associé à ces minerais des éléments radioactifs sont présents tel que le Thorium, contaminant le sol et les eaux utilisées. Les ressources utilisées pour ces extractions sont donc importantes en termes d’eau et de roches qui sont en plus de cela radioactives. D'autres énergies sont nécessaires au traitement de l’eau et au stockage des roches radioactives. Dans la mine de Bayan obo (plus grande mine du monde à l’heure actuelle) l’activité radioactive est deux fois supérieure à celle de Tchernobyl en 2019.
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique
Le néodyme est un élément chimique encore très peu connu du grand public. Contrairement à d’autres métaux comme l’or, le fer ou même l’uranium, il ne fait presque pas partie de l’imaginaire collectif. Bien qu’il soit aujourd’hui indispensable à de nombreuses technologies modernes, notamment à travers les aimants puissants utilisés dans les objets du quotidien, son nom et son existence restent largement invisibles dans la culture populaire.
Cependant, on peut relever une rare représentation symbolique du néodyme à travers le personnage du super-vilain Neodymium, membre du groupe Elements of Doom dans l’univers Marvel. Cette personnification transforme l’élément chimique en une figure puissante et dangereuse, associée à la force et à la domination. Cette représentation montre que le néodyme peut ponctuellement être intégré à l’imaginaire collectif, principalement sous l’angle de la puissance en lien indirect avec ses propriétés physiques réelles.
Neodymium [Marvel, Première apparition: Avengers(Vol. 3) n°56 (Juillet 2002)]
