Étude de cas | Mines, sidérurgie et cimenterie

L’université de Virginie-Occidentale transforme un polluant en produit

L’université de Virginie-Occidentale transforme le drainage acide minier en eau propre et en éléments de terres rares.

Mélangeurs dans un laboratoire universitaire travaillant avec des éléments de terres rares

Alors que les scientifiques en apprenaient toujours plus sur la transformation du drainage minier acide en eau propre, ils ont découvert que les boues résiduelles du procédé étaient une source d’éléments de terres rares.

17 éléments métalliques sont classés comme éléments de terres rares, ces éléments étant des matériaux indispensables à la production de nombreux appareils de haute technologie, comme les smartphones. Fait intéressant : les éléments de terres rares ne sont pas vraiment rares, mais il est simplement rare de les trouver en fortes concentrations et leur extraction est difficile. C’est là qu’intervient toute la beauté de l’extraction des éléments de terres rares à partir du drainage minier acide. Paul nous l’explique :

Éléments de terres rares pulvérulents sur un plateau de laboratoire scientifique

« Le drainage minier acide se produit sous l’effet de l’altération des déchets de charbon rocheux, qui forment de l’acide sulfurique » indique Paul Ziemkiewicz. « L’acide entraîne par lessivage toutes sortes de polluants métalliques. Alors, pourquoi pas des terres rares ? Mère nature fait ce travail gratuitement. Fort heureusement, le drainage minier acide est en fait enrichi en éléments de terres rares et en matériaux importants sous une forme aisément récupérable. Qui plus est, vous ne pouvez pas les récupérer sans traiter le drainage minier acide selon de strictes normes environnementales. Notre sous-produit est de l’eau propre ».

L’installation d’extraction de terres rares de la WVU est capable de produire des terres rares extrêmement concentrées. L’image ci-dessus illustre un échantillon qui contient un oxyde de terres rares à 87 %.

Avec cette découverte, la WVU a pu prendre contact avec le ministère de l’Énergie des États-Unis et obtenir une subvention de 5 millions de dollars US pour faire évoluer le projet de récupération de terres rares. Rockwell Automation a aussi convenu de fournir la technologie de détection et de commande, et de développer une installation pilote d’extraction des éléments de terres rares, afin de faire avancer cette initiative de développement durable.

Quelle est la prochaine étape ?

L’inauguration de la première installation de production d’éléments de terres rares est pour bientôt. Après cela, la WVU prévoit de lancer la production d’éléments de terres rares à partir du drainage minier acide dans tous les États-Unis. Les travaux de Paul Ziemkiewicz sont en train de révolutionner le secteur de l’énergie, de créer des emplois, et de rendre l’environnement plus propre. Chez Rockwell Automation, nous sommes ravis d’apporter notre contribution.

Les images proviennent de l’université de Virginie-Occidentale, qui en est propriétaire.

Faites la connaissance de Paul Ziemkiewicz, titulaire d’un doctorat. Paul a grandi en Pennsylvanie occidentale. Enfant, il rêvait de nettoyer les rivières et cours d’eau de sa région, dépourvus de vie à cause des eaux de drainage acides provenant des mines. Aujourd’hui directeur du Water Research à l’université de Virginie-Occidentale (WVU), Paul vit son rêve.

Qu’est-ce que le drainage minier acide ?

Les mines de charbon abandonnées entraînent divers types de pollution des eaux. Le drainage minier acide constitue la principale source de cette pollution. Les mines de charbon abandonnées laissent dans les puits des eaux à forte teneur acide qui contiennent de grandes quantités de métaux lourds. Au fil du temps, les eaux souterraines infiltrées et les eaux superficielles provenant des précipitations remplissent ces puits à ras bord. Lorsque l’eau déborde de ces puits, elle entraîne le transport de substances chimiques nocives dans le milieu aquatique et le sol environnants. Ces substances chimiques peuvent nuire aux êtres humains, aux plantes et aux animaux.

Professeur en blouse blanche souriant devant du matériel de laboratoire scientifique

Paul Ziemkiewicz, titulaire d’un doctorat, Directeur du Water Research à l’université de Virginie-Occidentale (WVU).

Comment se débarrasser du drainage minier acide ?

Les scientifiques à la WVU, sous la direction de Paul, ont mis au point un procédé d’élimination des métaux lourds dans le drainage minier acide. Utilisé dans des centaines d’installations en Virginie-Occidentale, ce procédé nettoie les eaux au niveau du bassin versant. Les eaux étant nettoyées, la vie aquatique peut être rétablie.

Mais il y a encore mieux…

Publié 18 septembre 2022

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