Graphique du cadre conceptuel. Crédit : Professeur Juan Diego Rodriguez-Blanco, Trinity College Dublin
Les coquilles d’œufs ont été identifiées comme un matériau potentiellement écologique pour l’extraction des éléments de terres rares nécessaires aux technologies d’énergie verte.
Une découverte majeure susceptible d'avoir un impact significatif sur la récupération durable des éléments des terres rares (ÉTR) a été réalisée par une équipe collaborative de chercheurs. Les ETR sont de plus en plus demandés pour être utilisés dans les technologies énergétiques vertes. L’équipe a découvert que d’humbles déchets de coquilles d’œufs pouvaient récupérer les ETR de l’eau, offrant ainsi une nouvelle méthode respectueuse de l’environnement pour leur extraction.
Les chercheurs, de l'École des sciences naturelles du Trinity College de Dublin, et d'iCRAG, le centre de recherche en géosciences appliquées de la Science Foundation Ireland, ont publié leurs découvertes révolutionnaires le 4 juin dans la revue internationale ACS Oméga.
Défis de la demande et de l’offre pour les éléments de terres rares
Les ETR, qui sont essentiels aux technologies utilisées dans les voitures électriques et les éoliennes, par exemple, sont de plus en plus demandés mais en quantité relativement limitée. En conséquence, les scientifiques doivent trouver de nouvelles façons de les extraire de l’environnement – et de manière durable, les méthodes actuelles étant souvent nuisibles.
Ici, les chercheurs ont découvert que le carbonate de calcium (calcite) présent dans les coquilles d’œufs peut absorber et séparer efficacement ces précieux ETR de l’eau.

Image composite utilisant la microscopie et la spectroscopie à haute résolution montrant les processus d'absorption et de remplacement des éléments des terres rares dans la coquille de l'œuf. Crédit : Professeur Juan Diego Rodriguez-Blanco, Trinity College Dublin
Méthodes expérimentales et effets de la température sur la récupération des ETR
Les chercheurs ont placé les coquilles d'œufs dans des solutions contenant des ETR à différentes températures allant d'une température agréable de 25 °C à une température torride de 205 °C, et pendant différentes périodes allant jusqu'à trois mois. Ils ont découvert que les éléments pouvaient pénétrer dans les coquilles d'œufs par diffusion le long des limites de la calcite et de la matrice organique et, à des températures plus élevées, que les terres rares créaient de nouveaux minéraux à la surface de la coquille d'œuf.
À 90 °C, la surface de la coquille d’œuf a permis de récupérer des formations d’un composé de terres rares appelé kozoïte. À mesure que la température devenait plus chaude, les coquilles d'œufs ont subi une transformation complète, les coquilles de calcite se dissolvant et étant remplacées par du kozoïte polycristallin. Et à la température la plus élevée de 205°C, ce minéral s'est progressivement transformé en bastnasite, un minéral carbonaté de terre rare stable utilisé par l'industrie pour extraire des ETR à des fins technologiques.
Impact et implications de la recherche
Cette méthode innovante suggère que les déchets de coquilles d’œufs pourraient être réutilisés comme un matériau peu coûteux et respectueux de l’environnement pour aider à répondre à la demande croissante de REES, car les coquilles d’œufs emprisonnent des terres rares distinctes dans leur structure au fil du temps.
L'auteur principal, le Dr Remi Rateau, a commenté l'importance de la recherche en déclarant : « Cette étude présente une utilisation innovante potentielle des déchets qui offre non seulement une solution durable au problème de la récupération des éléments des terres rares, mais s'aligne également sur les principes de la circulaire. économie et valorisation des déchets.
Le chercheur principal, le professeur Juan Diego Rodriguez-Blanco, a souligné les implications plus larges des résultats, ajoutant : « En transformant les déchets de coquilles d'œufs en une ressource précieuse pour la récupération des terres rares, nous répondons aux préoccupations environnementales critiques associées aux méthodes d'extraction traditionnelles et contribuons au développement. de technologies plus vertes.
Les travaux ont été menés au Département de géologie de l'École des sciences naturelles de Trinity. iCRAG (Irish Center for Research in Applied Geosciences) est un centre SFI dédié à l'avancement de la recherche en géosciences en mettant l'accent sur la gestion durable des ressources et la protection de l'environnement.