Vers une exploitation minière sans émissions : l'extraction de métaux à l'aide de micro-organismes
Mise au point d'un procédé innovant de biolixiviation du cuivre, de l'indium et du zinc
Des micro-organismes travaillent dans un bioréacteur souterrain et transforment les minerais ou les matériaux résiduels de l'exploitation minière en métaux précieux, à savoir le cuivre, l'indium et le zinc. Des filtres à membrane innovants filtrent ensuite les métaux précieux dans l'eau de traitement qui en résulte. Dans une usine pilote d'un projet minier en cours près de Pöhla, en Saxe, une équipe de la TU Bergakademie Freiberg souhaite combiner les deux procédures en un processus innovant. Cette solution respectueuse de l'environnement pourrait permettre d'extraire des métaux à basse température et directement dans une mine, grâce à un processus connu sous le nom de biolixiviation.
Les chercheurs ont déjà testé les deux procédés innovants en laboratoire. Grâce à un financement de l'Union européenne, ils peuvent désormais tester le procédé écologique à plus grande échelle dans une usine pilote : "À un pH faible, les micro-organismes d'un bioréacteur dissolvent les métaux des sulfures insolubles, ici par exemple dans les minéraux sphalérite et chalcopyrite. Le cuivre, l'indium et le zinc peuvent ensuite être extraits de la solution à l'aide de divers procédés hydrométallurgiques - avec une faible consommation d'énergie et sans les gaz d'échappement nocifs typiques des procédés pyrométallurgiques", explique le professeur Sabrina Hedrich, qui coordonne le projet de recherche international "XTRACT".
Roland Haseneder, membre de l'équipe du projet, ajoute : "Les micro-organismes sont ensuite séparés à l'aide d'un processus hybride de séparation par membrane et les métaux précieux sont "triés" par charge et par taille à l'aide d'unités de filtrage sélectif. Cette opération s'effectue de préférence en connexion directe avec le processus de biolixiviation sur le site".
Extraction écologique de métaux à partir de minerais pauvres
Le procédé est donc particulièrement adapté aux minerais ou aux matériaux résiduels issus de l'exploitation minière qui ne contiennent que de faibles concentrations de métaux - ce que l'on appelle les minerais pauvres. "En réagissant simplement avec les micro-organismes, les métaux peuvent être convertis en une forme soluble sans énergie externe et ainsi être traités. En outre, l'extraction de métaux à partir de minerais pauvres est très complexe. Les procédés biohydrométallurgiques se sont révélés non seulement respectueux de l'environnement, mais aussi particulièrement adaptés", explique M. Hedrich.
Outre le projet minier de Pöhla, en Saxe, ces minerais pauvres se trouvent également dans d'autres mines en Europe. En collaboration avec les partenaires, le procédé sera également testé dans la mine de Björkdal (Suède) et pour le recyclage des résidus miniers à São Domingos (Portugal) et Lavrion (Grèce).
À propos du projet de recherche "XTRACT
L'objectif de XTRACT est de créer la mine du futur sans émissions grâce à des technologies micro-invasives innovantes pour une exploitation minière durable et à faible émission de carbone. Le projet de recherche contribue ainsi à préserver les ressources primaires et à préparer les technologies nécessaires à la réalisation des objectifs de neutralité climatique de l'UE. Les procédés mis au point dans le cadre du projet sont adaptés aux minerais pauvres ainsi qu'aux décharges et aux sites contaminés. Ils conviennent donc non seulement à l'extraction et à la récupération de divers métaux précieux, mais aussi à l'assainissement des déchets miniers. Le programme de recherche Horizon Europe de l'UE finance 14 organisations partenaires de 9 pays (Allemagne, Suède, Finlande, Lituanie, Espagne, Grèce, France, Portugal, Chypre) avec un total de 5 millions d'euros pour la période allant jusqu'à décembre 2026.
TU Bergakademie Freiberg Institute of Biosciences and Institute of Thermal Process Engineering, Environmental and Natural Materials Process Engineering (Institut des biosciences et de l'ingénierie des procédés thermiques, de l'environnement et des matériaux naturels)
- Lulea Tekniska Universitet (LTU)
- Muon Solutions Oy (MUON)
- Université de Salamanque (USAL)
- ACCELIGENCE LTD (ACCELI)
- Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM)
- Unparallel Innovation Lda (UNP)
- Laboratorio National de Energia e Geologia l.p. (LNEG)
- Polytechneio Kritis (TUC) Lietuvos Agrariniu Ir Misku Mokslu Centras (LAMMC)
- Lietuvos Agrariniu Ir Misku Mokslu Centras (LAMMC)
- Saxore Bergbau GmbH (SAXORE)
- Etaireia Axiopoiiseos Kai Diacheiriseos Tis Periousias Tou Ethnikou Metsoviou Polytechneiou (NTUA/AMDC)
- G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH (GEOS)
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