Une transition majeure autre qu’écologique attends les pays développés dans les dix à vingt prochaines années, la transition numérique. Cette dernière est capitale car elle influencera le processus de développement des technologies et leurs utilisations dans des domaines civils, comme dans les services publiques (hôpitaux, bureaucratie etc) ou encore dans le secteur de la défense (armement, aviation et Radar/Sonar). Ces technologies pourront aussi influencer le domaine privé au travers des nouvelles technologies d’information et de communication (smartphone, ordinateurs et connectivités). Ici aussi cette transition numérique se fera et ce à coup sûr, sur la base de terre rare. Nous démontrerons l’omniprésence de leurs usages au travers de l’étude et l’analyse des nouvelles technologies de l’information et de la communication.

De nos jours ce que nous appelons technologies de l’information et de la communication sous l’acronyme TIC, sont utilisées partout et pour tout. Elles se définissent selon l’OCDE comme des technologies permettant de saisir de transmettre ou d’afficher des informations électroniques. Cet ensemble de technologies numérique, allant du téléphone portable à l’ordinateur en passant par la robotique et l’intelligence artificielle en soit toutes technologies connectées à internet, est rendu possible grâce à l’exploitation et à l’utilisation ici aussi des terres rares. Dans ce domaine ces dernières sont incontournables et sont à la base de toutes avancées moderne depuis la fin du 20ème siècle. A titre de comparaison si nous devions nous priver des technologies amenées par la recherche autour des terres rares nous ferions un retour en arrière de 50 ans. Effectivement chaque terre rare sert son propre but et a sa propre utilité, en bref elles ont chacune des propriétés bien définies.

Dans un premier temps les terres rares sont utilisées dans les téléphones, les télévisions et tous autres systèmes d’affichages car grâce à certaines de leurs propriétés, ce sont de très bon/bonne luminophore. A ce titre nous pouvons citer l’Europium qui est utilisés pour obtenir à l’écran la couleur verte, ou encore le Terbium qui lui est utilisés pour obtenir la couleur rouge. Le facteur luminophore de ces terres rares semble être d’une utilité annexe ou à minimiser par rapport aux impacts qu’il pourrait avoir. 

Cependant l’extraction pour utilisation en tant que luminophore représente malgré tout 4% de l’utilisation finale des terres rares. C’est non négligeable mais c’est loin d’être leur exploitation principale, en effet elles sont surtout utilisées dans tout le sous ensemble des fibres optiques => (Antenne de communication, transmission/stockage de données, Wifi, Semi-conducteurs, Céramique). 

J’éviterai ici de rentrer dans les termes trop techniques nous nous satisferons d’une démonstration sommaire de l’utilisation que nous pouvons faire de ces terres rares. 

Elles occupent dans ce domaine des rôles multiples, dans ce sens nous pouvons d’abord citer l’Erbium. Ce dernier est utilisé de façon à booster plusieurs choses, dans un premier temps il permet de booster une onde radio ou une onde d’appel depuis un antenne relais, en découle un agrandissement du périmètre d’action de ce genre d’antenne. Dans un second temps il est utilisé pour booster les transmissions de données, le terme booster ici fait référence à la distance que peut maintenant parcourir une donnée, ainsi qu’au temps que prend cette donnée pour arriver à son destinataire.

Le rôle de ces terres rares rejoint deux grands points, d’abord le plan France très haut débit, ce dernier est une priorité en France depuis le début des années 2010 et concentre des investissements à hauteur de 20 milliards d’euro. Le résultat est assez satisfaisant puisqu’aujourd’hui le déploiement du très haut débit en France touche environ 80% des foyers français. 

De plus nous pouvons citer comme deuxième point le développement de la 5G sur le territoire français et à l’international, cette dernière se développe par des réseaux terrestre et non satellitaire ce qui va décupler le rôle des antennes relais dans lesquelles sont présentes des technologies contenant des terres rares. En effet ces technologies sont une source de progrès technique incommensurable, ces réseaux télécoms vont entraîner davantage d’interactivité entre le réseau et ses utilisateurs grâce à la stabilité offerte par les terres rares, et surtout intégrer plusieurs sections clés dans le développement numérique par la télémédecine soit le diagnostics et les interventions à distance grâce à des connexions stables et rapides ou encore au travers des smart cities avec la gestion intelligente et optimisée des infrastructures urbaines (circulation, espace public).

Néanmoins l’accès à la fibre optique soulève plusieurs enjeux en matière de souveraineté par l’accès aux matières premières d’abord, sécurité des réseaux et des données ensuite. Avec l’élargissement aux connexions internet à grande vitesse, le volume des données échangées augmente, ce qui nécessite des mesures de sécurité accrues pour protéger les infrastructures et les utilisateurs.

De plus nous retrouvons la présence de terres rares dans les ensembles que nous appelons data center et qui sont aujourd’hui nécessaire à l’organisation, au traitement et au stockage de grandes quantités de données par des particuliers ou entreprises. Nous utilisons les terres rares dans ces data center pour la confection des disques durs, un data center est quasiment exclusivement composé de disque dur de façon à stocker des informations ou des documents. 

Pour gagner de la place et donc fournir le maximum d’espace de stockage ces disques durs sont fabriquer à base de Néodyme et de Dysprosium. Ils permettent une miniaturisation des systèmes de stockage et par conséquent une baisse d’énergie utilisées par espace de stockage pour alimenter et refroidir ces systèmes. Ces disques durs se retrouvent donc dans la plupart des data centers du monde, comme par exemple chez Microsoft avec ses data centers submergés ou encore dans les multiples data centers situés en Scandinavie.

Aujourd’hui on ne dénombre pas moins de 8000 data centers dans le monde et ce chiffre est en augmentation constante du fait de l’explosion du Big-Data. Le problème est que les data center sont des infrastructures très gourmandes en électricité et donc il devient crucial d’optimiser leurs localisations, et surtout leurs agencements et leurs consommations d’énergie. Effectivement on estime qu’ils représentent environ 3% de la consommation mondiale d’électricité à ce jour et compte pour environ 17% des émissions de carbone des nouvelles technologies, donc ces disques durs à base de néodyme et de dysprosium sont déjà cruciaux et risque de l’être encore plus.

Les terres rares sont aussi utilisées pour produire des semi-conducteurs et son sou ensemble (processeurs, micro-processeurs, capteurs et lasers). Les semi-conducteurs jouent un rôle fondamental dans les technologies modernes en permettant de contrôler le flux d’électricité avec précision. 

Sont présent dans ces sous ensemble le Gadolinium, le Cérium et les Lanthanes. Ils sont utilisés dans la conception de semi-conducteurs car ils permettent d’améliorer les propriétés de conductivités et de réactivités des semi-conducteurs et ainsi engendre une meilleure gestion et optimisation des système électrique. 

Puis le Néodyme et le Dysprosium sont encore une fois utilisés dans une logique de miniaturisation et de performance des aimants. C’est à dire que les aimants permanents obtenus grâce à ces métaux permettent à tous les niveaux de meilleurs rendements qu’un aimant classique.

Enfin dans un dernier temps les semi-conducteurs sont aussi composés de Terbium et de Gadolinium. Ces deux métaux ont des propriétés importantes de dissipations thermiques et sont utilisés dans des composants thermoélectriques, aidant à maintenir des performances optimales des systèmes électroniques à haute densité, comme les serveurs ou dans les domaines de la défense où la constance et la fiabilité des système est clé. 

Ce secteur des semi-conducteurs est crucial aujourd’hui et le sera encore plus d’ici à la fin de la décennie. En 2022 on estimait le marché des semi-conducteurs à 580 milliards de dollars, d’ici à la fin de l’année ce sera environ 1000 milliards. Cette estimation est notamment dû aux différents secteurs qui investissent des technologies où les semi-conducteurs sont nécessaires comme l’intelligence artificielle et la robotique. Effectivement des entreprises comme Intel faisant à ce jour 48 milliards de dollars de chiffre d’affaires ou encore Taiwan Semiconductor Manufacturing Co qui fait au troisième trimestre 2024 un chiffre d’affaires de 24 milliards de dollars. Ces secteurs sont des secteurs d’avenir, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co envisage de construire de nouvelles usines en Europe en plus de ses sites aux US, porté par forte demande en IA le leader mondial des semi-conducteurs affiche une volonté d’expansion internationale.

Dans le cas des technologies de l’information et de la communication comme dans le cas des énergies vertes le monopole de la chine dans l’extraction est criant et met en défaut parfois des économies nationales entière. Exemple en est de 2010 et du conflit entre la Chine et le Japon autour des terres rares. Il est apparu suite à un incident diplomatique déclenché par la collision entre un bateau de pêche chinois et des patrouilleurs japonais près des îles Senkaku, territoire disputé en mer de Chine orientale. 

Après l'arrestation du capitaine chinois par les autorités japonaises, la Chine a réagi en restreignant drastiquement les exportations de terres rares vers le Japon, bien que les autorités chinoises n’aient pas officiellement confirmé un embargo. Ces métaux étant essentiels pour des secteurs industriels et technologiques, cette décision a créé une perturbation immédiate dans l'approvisionnement japonais, soulignant la dépendance du Japon et de son industrie principalement basée sur la production de nouvelles technologies vis-à-vis des terres rares chinoises.

L'incident a poussé le Japon à diversifier ses sources d'approvisionnement et à renforcer ses investissements dans le recyclage des terres rares. Cette crise a également sensibilisé de nombreux autres pays aux risques liés à une concentration mondiale de la production de terres rares en Chine, accentuant les initiatives pour diversifier les chaînes d'approvisionnement et sécuriser l'accès à ces ressources critiques et par conséquent