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Des bactéries pourraient transformer des résidus miniers en batteries pour véhicules

Les vastes bassins de résidus miniers de Sudbury contiennent les matériaux résiduels des processus d'extraction du minerai. Ceux-ci sont habituellement stockés dans de l'eau. Or, depuis plusieurs années, le risque de fuites de substances toxiques dans l’environnement suscite de l'inquiétude et des questions sur ce qu'on pourrait en faire.

Nadia Mykytczuk, présidente-directrice générale par intérim de l'installation de recherche minière MIRARCO et directrice générale par intérim de la Goodman School of Mines de l'Université Laurentienne à Sudbury, a déclaré qu'il existe un moyen de réutiliser les résidus miniers et de fournir suffisamment de matériaux pour répondre à la demande en batteries pour véhicules électriques. La solution, selon elle, résiderait dans la biominéralurgie.

Mme Mykytczuk, qui est titulaire de la chaire de recherche industrielle de l'Université Laurentienne sur la bioraffinerie, sur la biorestauration et sur la communication scientifique, a présenté ses idées à une importante conférence sur l'avenir des véhicules électriques, BEV In-Depth, qui s'est déroulée à Science Nord, à Sudbury, mercredi et jeudi.

Le défi qui nous attend, c'est que nous devrons effectuer une transition très rapide pour nous éloigner des combustibles fossiles, et cela signifie que nous allons assister à une augmentation très rapide de la demande de minéraux pour batteries, a déclaré Mme Mykytczuk à CBC News. Nous devons fabriquer de nombreuses batteries pour produire des voitures électriques et les rendre disponibles aux consommateurs, ce qui va nécessiter beaucoup plus d'exploitation minière.

Manque à gagner

En avril, Steve LeVine, rédacteur en chef de la publication The Electric, qui se concentre sur les véhicules électriques, a déclaré dans une entrevue avec CBC News que les mines du monde ne produisent qu'environ la moitié des minéraux nécessaires pour atteindre les objectifs de l'industrie automobile en matière de véhicules électriques.

Cette année, a-t-il dit, les constructeurs automobiles prévoient construire 7,7 millions de véhicules électriques, mais ils auront accès à suffisamment de nickel – un ingrédient clé de leurs batteries – uniquement pour en construire environ 3,6 millions. Il s’agit de batteries qui permettent à un véhicule de parcourir 400 kilomètres ou plus avec une seule charge.

À la fin de la décennie, nous souhaitons construire entre 25 millions et 40 millions de véhicules électriques, si on compte [le marché] chinois et Tesla, a déclaré M. LeVine. Mais il n'y a assez de nickel que pour en construire 13 millions.

Selon Mme Mykytczuk, les résidus miniers de Sudbury pourraient contribuer à combler cet écart.

Un bassin de résidus miniers de la compagnie Vale dans le Grand Sudbury.

Les bassins de résidus miniers de la compagnie Vale dans le Grand Sudbury pourraient être recyclés, selon la chercheuse (archives).

Photo : Radio-Canada / Erik White, CBC

Il y a beaucoup de métaux […] dans les déchets miniers. La zone de résidus miniers de Copper Cliff, qui est assez vaste, en contient une quantité importante : il y a de 7 à 10 milliards de dollars de nickel dans ces déchets miniers.

Réduire les coûts

Malgré la valeur estimée de ces déchets, les entreprises n'ont pas encore investi dans l'extraction des métaux en raison du coût élevé du renvoi des résidus miniers à la fonderie, a-t-elle déclaré.

Or, selon Mme Mykytczuk, des avancées scientifiques dans le domaine de la biominéralurgie pourraient contribuer à réduire les coûts d’extraction de ces minerais.

[Il existe des] bactéries qui ont évolué et qui mangent du fer et du soufre. Elles peuvent décomposer des minéraux comme la pyrite et la pyrrhotite, qui contiennent des métaux comme le nickel, le cuivre et le cobalt.

Mme Mykytczuk affirme qu’un tel procédé serait analogue à celui qu'on utilise dans une brasserie de bière.

Nous pouvons construire de grandes cuves métalliques, appelées bioréacteurs, et y introduire la matière. Les résidus miniers sont comme un matériau fin, semblable à du sable. Nous les mettons dans le réacteur, nous ajoutons quelques nutriments dans la matrice liquide, un peu d'acidité. Nous brassons et aérons ensuite ce mélange pour permettre aux bactéries de décomposer ces matériaux. Nous séparons ensuite les solides des liquides : les liquides contiennent alors une quantité concentrée de nickel, de cuivre et de cobalt.

Elle ajoute que des progrès récents en matière de séquençage du génome permettront aux développeurs de suivre l'activité de plus près.

Contrôler un processus biologique, si on ne le surveille pas étroitement, peut être très difficile, a-t-elle déclaré. Mais tout cela est en train de changer. Nous travaillons à en faire une technologie fiable et robuste pour s'attaquer à ces déchets qui ne seront pas rentables avec d'autres méthodes d'extraction.

Des digues qui inquiètent

Les bassins de résidus miniers de Sudbury inquiètent les environnementalistes depuis des années.

Dans un courriel adressé à CBC News en novembre 2021, le ministère du Développement du Nord et des Mines de l'Ontario a déclaré qu'il était responsable des inspections de sécurité des digues de résidus miniers par l'entremise de son unité de services d'ingénierie (ESU).

L'ESU entreprend des examens techniques des projets de construction de structures de résidus miniers hors ligne comme les barrages (des structures qui ne retiennent pas une partie d'un lac, d'une rivière ou d'un cours d'eau) dans les mines en exploitation, indique le communiqué.

Elle effectue également des évaluations de sites et des évaluations des risques des barrages de résidus miniers abandonnés dans toute la province afin d'aider à établir les priorités en matière de réparations sur ces sites.

Au cours des 15 dernières années, la société minière de nickel Vale a modernisé cinq barrages dans la région de Copper Cliff qui ont été construits selon ce que l'industrie appelle la méthode en amont. Cette méthode est utilisée lorsque les matériaux de résidus miniers eux-mêmes – qui sont les déchets des opérations de broyage dans les mines – sont utilisés pour construire un barrage.

Les installations de la minière Vale à Copper Cliff, dans le Grand Sudbury.

Certaines des installations de la minière Vale à Copper Cliff, dans le Grand Sudbury, ont été modernisées. (Archives)

Photo : CBC

En 2019, à la suite de l'effondrement d'une digue de résidus miniers au Brésil, Vale a publié un examen de son infrastructure de digues de résidus miniers dans le monde. Ce rapport a répertorié huit barrages à Copper Cliff qui posaient un risque de danger extrême s'ils devaient s'effondrer.

Sur ces huit barrages, quatre ont été construits selon la méthode en amont.

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Source: https://ici.radio-canada.ca/nouvelle/1886955/bassins-residus-miniers-sudbury-batteries-vehicules-electriques.

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