Le phytominage : vers une métallurgie plus verte ?

Publié par Julien Granier, le 23 septembre 2020   310

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Les métaux, qu’ils soient lourds ou légers, sont indispensables à notre société moderne. Que ce soit pour les batteries, les énergies renouvelables ou l’électronique, les métaux ont une place primordiale dans des secteurs de pointe censés rendre notre avenir plus vert. Pour autant, l’industrie minière représente plus de 10% des émissions de gaz à effet de serre chaque année, pollue les terres en faisant remonter du sol des éléments impropres à la vie et rejette dans son sillage des déchets toxiques lors du raffinage des métaux. C’est pourquoi il est impératif de développer de nouveaux procédés capables de rendre la métallurgie plus durable. Ces procédés, ils peuvent opérer à plusieurs niveaux : dans le recyclage d’abord, mais aussi dans le traitement des affluents comme pour le procédé Orbite créé pour limiter la production de boues rouges lors du raffinage de l’aluminium. Une étape reste pourtant peu optimisée malgré sa place primordiale dans le cycle de vie du métal : le minage en lui-même. Zoom sur le nickel, un métal utilisé dans tous les secteurs, des pots catalytiques aux réacteurs d’avion, en passant par l’acier inox.

Des plantes pour miner le nickel

Un peu de contexte : nous sommes en 2004, en Indonésie, dans la ville minière de Sorowako, productrice de plus de 5% du nickel à l’échelle mondiale. Ce qui était autrefois une forêt luxuriante, source importante de biodiversité, n’est plus qu’un vaste chantier à ciel ouvert, victime de son sol riche en minerai. Le secteur voit petit à petit sa végétation disparaître. Toute ? Non ! Certaines espèces d'irréductibles plantes résistent encore et toujours à l'envahisseur. En effet, en temps normal, un taux trop important de métaux lourds dans la terre empoisonne la flore et la tue à petit feu. Ne reste que les plantes qui ont su s’adapter à leur nouveau milieu extrême. Cette survie, elles le doivent à une incroyable capacité à emmagasiner le métal dans leurs cellules, dans un petit espace appelé vacuole. 

Ces plantes, dont les capacités de stockage dépassent le milligramme de métal par gramme de feuilles séchées, portent un nom : hyperaccumulateurs ! C’est une chercheuse en biologie du sol à l’université de Tadulako, Aiyen Tjoa, qui a pensé que de telles plantes devaient exister dans des environnements comme celui de Sorowako, et qui a surtout su voir leur potentiel. Car ces plantes peuvent aussi être récoltées puis brûlées, afin de récolter le précieux nickel. On fait alors d’une pierre deux coups : on dépollue à la fois les sols, les rendants à nouveau capables d'accueillir une végétation plus fournie, et on produit de la matière première. Ce procédé, appelé phytominage, est encore une technique de niche peu utilisée en dehors de la recherche. En effet, il est actuellement estimé que 10 milligrammes de métal par gramme de biomasse sèche est le ratio minimum rendant le phytominage viable économiquement. Les travaux scientifiques actuels sont donc centrés sur la recherche de nouvelles espèces hyperacumulatrices plus performantes aux quatre coins du monde. Il en existe pour tout type de métal et même pour certaines molécules organiques toxiques comme le naphtalène. Dans le cas du nickel, le record est détenu par une espèce italienne appelée Alyssum murale, pouvant en accumuler jusqu’à 30 milligrammes par gramme de plante. C’est d’ailleurs cette espèce qui sera prochainement testée par le professeur Aiyen Tjoa pour démontrer l’efficacité du phytominage sur sol pollué.

Alyssum murale, meilleur hyperaccumulateur de nickel à l’heure actuelle


Quel avenir pour le phytominage ?

Le phytominage présente trois avantages majeurs vis-à-vis des méthodes de minage traditionnels : sa facilité de mise en oeuvre, son aspect écologique, respectueux de l’environnement et inscrit dans une recherche de développement durable, et enfin sa capacité de mise en place dans des zones beaucoup plus pauvres en ressources minières. Dans le cas du nickel par exemple, il suffit que le sol en contienne au moins 0,1% contre 1% pour le minage traditionnel. On estime que pour un hectare de terrain exploité avec des hyperaccumulateurs, on pourrait récupérer jusqu’à 120kg de nickel par an, soit à peu près 1400 euros. Bien sûr, aux yeux d’une compagnie minière, ces rendements sont trop faibles, c’est pourquoi le phytominage doit être plutôt vu comme un complément au minage classique visant à dépolluer les sols une fois l’activité minière arrêtée. Au-delà des grosses compagnies, on peut aussi imaginer des exploitations agricoles se mettant à miner sans besoin de machinerie lourde ni de rejet de déchets, redonnant un secteur d’activité et donc une source d’emploi à des populations locales. 




Source :

Pour en savoir plus sur comment Aiyen Tjoa et son équipe ont procédé pour trouver ces incroyables plantes, je vous invite à lire l’article original de la BBC (et donc en anglais) :

Rochmyaningsih, D., 2020. The Rare Plants That ‘Bleed’ Nickel. [online] Bbc.com. Disponible sur : https://www.bbc.com/future/art...