Les terres rares dans l’éolien

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Toutes les éoliennes ont-elles besoin de terres rares ? Peut-on s’en affranchir ? On entend souvent dire que l’éolien est une énergie polluante en raison d’un fort besoin de « terres rares » venant de Chine pour fonctionner. Pourtant l’utilisation de terres rares est très marginale pour l’éolien terrestre et les dernières innovations pourraient permettre de s’en affranchir pour l’éolien en mer.

Les terres rares dans l’éolien, c’est quoi ?

Les terres rares dans l’éolien constituent un ensemble d’éléments métalliques qui, par extraction minière et transformation métallurgique, permettent par exemple la fabrication de nos tablettes, smartphones, des aimants permanents utilisés dans les transports pour réduire le volume et le poids de certains moteurs et générateurs électriques. 

Dans l’éolien ce sont le « Néodyme » et le « Dysprosium » qui sont utiles pour fabriquer les aimants permanents de certains modèles notamment dans l’éolien offshore. Les terres rares dans les aimants des éoliennes représentent moins de 0,001% de son poids total.

Les terres rares ne sont pas une obligation pour faire fonctionner les éoliennes

À l’heure actuelle, les éoliennes contenant des aimants permanents sont largement minoritaires en France dans le parc installé (6,2 % au 31 décembre 2019). La consommation de terres rares dans l’éolien réside essentiellement dans l’utilisation d’aimants permanents pour l’éolien en mer qui est aujourd’hui la norme dans le monde.

D’ici 10 ans, selon une capacité éolienne en mer projetée à 120 GW dans le monde, le besoin représentera moins de 6% de la production annuelle en néodyme et environ 30% de la production annuelle en dysprosium. Néanmoins des solutions sans terres rares pour l’éolien en mer existent et se développent rapidement. 

Une diminution progressive des terres rares dans l’éolien grâce aux dernières innovations

Des études sont actuellement menées pour diminuer la quantité de terres rares dans les éoliennes. Elles ont abouti notamment à la création de générateurs à aimants permanents avec multiplicateur de vitesse qui contiennent jusqu’à 85 % de terres rares en moins par rapport aux générateurs à aimants permanents à entraînement direct. Le Danemark a ainsi installé en février 2019 une éolienne qui utilise 100 fois moins de terres rares que celles traditionnelles.

De plus des solutions alternatives aux aimants permanents existent et permettent de supprimer totalement les terres rares de la composition d’une éolienne, y compris en mer, comme par exemple les générateurs sans aimants permanents (asynchrones ou synchrones à excitation bobinée) qui ne contiennent pas de terres rares.

L’avènement des matériaux supraconducteurs et la commercialisation des aimants permanents sans terres rares à base de ferrite devraient pouvoir changer la donne dans les années à venir. Aujourd’hui 90% de la masse totale d’une éolienne est recyclable.

Seulement 6 %

des éoliennes terrestres en France utilisent des terres rares

86%

de la production mondiale de terres rares provient de Chine

R&D

la ferrite peut se substituer aux terres rares dans les aimants des éoliennes

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