Le côté obscur de l’énergie propre

Néodyme ? C’est l’une des soi-disant « terres rares ». Lors de son extraction et de son élimination, des substances hautement toxiques telles que l’uranium radioactif et le thorium sont produites.

Les éoliennes modernes n’ont plus de boîte de vitesses, mais un entraînement direct, ce qui présente plusieurs avantages. La plupart des pannes d’éoliennes (environ 60 %) sont dues à des boîtes de vitesses défectueuses, notamment des arbres, des accouplements et des générateurs.

Les systèmes à entraînement direct fonctionnent beaucoup plus facilement et impressionnent par un rendement énergétique nettement plus élevé. L’entraînement direct est idéal, en particulier dans les zones offshore.

Le problème, cependant, est qu’un autre type de générateur est nécessaire pour l’entraînement direct. Dans les éoliennes conventionnelles équipées d’une boîte de vitesses, l’électricité est générée à l’aide d’électro-aimants. C’est précisément parce qu’il existe une boîte de vitesses que sa vitesse de rotation peut être réglée très élevée.

Cependant, sans boîte de vitesses, le générateur tourne à la même vitesse que le rotor. Cela nécessite des générateurs d’anneaux qui fonctionnent également avec des électro-aimants, mais dont le poids et la taille doivent être beaucoup plus élevés. De plus, les bagues collectrices sont des pièces d’usure. De nombreux fabricants se sont donc tournés vers des aimants permanents puissants, dont les disques magnétiques n’ont que 15 millimètres d’épaisseur.

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La tendance s’éloigne clairement des boîtes de vitesses pour se tourner vers la transmission directe. Selon la société d’études de marché Trend:research, environ 40 pour cent des systèmes nouvellement installés en 2009 étaient équipés d’une boîte de vitesses. En 2020, environ 55 % de toutes les éoliennes en Allemagne étaient déjà équipées d’un entraînement direct.

Aujourd’hui, des aimants permanents aussi puissants ne peuvent être produits qu’avec des terres rares. Il s’agit avant tout d’aimants néodyme-fer-bore. Un entraînement direct utilise environ 200 kg de néodyme par mégawatt de puissance.

Un système de cinq mégawatts, que l’on trouve par exemple dans le parc éolien Alpha Ventus près de Borkum, contient une énorme tonne de néodyme. Les systèmes « VESTAS V112 3MW » du parc éolien de Mühlhausen contiennent également des quantités presque aussi grandes de néodyme, voir aussi :

Bien entendu, le néodyme n’est présent que chimiquement associé à d’autres lanthanides et à des éléments radioactifs tels que le thorium et l’uranium. Pour concentrer le néodyme, de grandes quantités de résidus de flottation sont créées dans des bassins d’évier, à partir desquels les métaux lourds et les éléments radioactifs dissous pénètrent dans les eaux souterraines ou sont rejetés dans l’air sous forme de poussière.

Environ 97 % de la production mondiale de néodyme provient actuellement des mines chinoises, où le thorium radioactif continue de s’accumuler. À cet effet, un immense bassin collecteur a été créé près de la ville mongole de Baotou, surnommée à juste titre le « Lac des Terres Rares ». Les produits de dégradation aqueux y contiennent déjà environ 90 000 tonnes de thorium.

Des blogueurs chinois ont rapporté que des terres rares sont exploitées illégalement et à grande échelle dans environ 4 000 sites miniers autour de Ganzhou, dans la province du Jiangxi, dans des conditions de travail dangereuses pour la santé et absolument irresponsables.

Pourtant, environ la moitié du néodyme chinois provient de Bayan Obu. Les eaux souterraines de toute la région sont fortement contaminées, de sorte qu’un très grand nombre d’habitants sont déjà gravement malades. Le taux de cancer a considérablement augmenté dans la région.

Des chercheurs de l’Université Leibniz de Hanovre ont mesuré la contamination radioactive dans la zone autour d’un site minier de terres rares, ce qui a permis, comme prévu, de dépasser largement les valeurs limites applicables en Allemagne. À cet égard, la région minière de Bayan Obo se démarque particulièrement, où environ 55 000 tonnes de terres rares sont extraites chaque année.

Dans ce contexte, les mêmes scientifiques ont examiné de plus près « l’empreinte radioactive » d’un système de trois mégawatts tout au long de son cycle de vie. Sachant pertinemment que le néodyme utilisé en Allemagne ne contient plus de radionucléides, ce fait doit, en toute honnêteté, être comparé à l’exposition aux radiations de la population sur le site d’extraction des terres rares.

En conséquence, l’ampleur de la pollution radioactive provoquée par la production d’électricité au charbon et celle générée par l’utilisation de l’énergie éolienne sont tout à fait comparables.

On pourrait donc dire que les « États propres » européens ont simplement exporté vers la Chine leurs risques environnementaux et sanitaires liés à l’électricité verte. Nous pourrions par exemple nous montrer honnêtes en extrayant des terres rares en Suède, où, selon les connaissances actuelles, il en existerait apparemment d’importants gisements.

Cela ne serait certainement pas économiquement compétitif par rapport à la Chine, surtout dans les premières années, mais nous dépensons de l’argent à de nombreuses fins douteuses, comme par exemple prolonger les guerres étrangères. En fin de compte, tout est toujours une question de priorités.

Il existe des mines en Australie, en Californie et au Groenland qui sont fermées depuis longtemps, mais où la présence de terres rares a été prouvée. L’activer permettrait au moins de mettre un terme, dans une certaine mesure, à la position de monopole chinois. Néanmoins, diverses associations de protection de l’environnement s’opposent déjà à cette idée, ce qui va à l’encontre de leurs véritables préoccupations.

Des scientifiques américains des Sandia National Laboratories ont récemment présenté une solution technique très prometteuse au problème. Leur concept de générateur synchrone excité électriquement permet désormais une nouvelle génération de générateurs qui peuvent se passer d’aimants permanents puissants :

Avec son nouveau type de contact rotatif électrique, Sandia a annoncé depuis longtemps sa volonté de coopérer étroitement avec l’industrie.

Et enfin : le sujet étrange du néodyme dans le contexte de l’énergie éolienne extrêmement propre me tenait à cœur il y a quelque temps, et bien sûr, comment pourrait-il en être autrement, j’ai déjà prévenu ici :

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Ce message a été créé le 20 août 2024.