Terres rares : une start-up invente une cage aux ions

La start-up Ajelis a développé un matériau capable de capturer des terres rares en solution aqueuse. Accrochées sur des fibres de carbone, des molécules cages sertissent les ions métalliques ciblés.

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Terres rares : une start-up invente une cage aux ions

En 1987, le concept de molécules cages, pouvant encapsuler des ions ou d’autres molécules, surprenait le monde scientifique et se voyait récompensé par un prix Nobel. La start-up Ajelis, créée en 2014, s’en est inspiré. Dans le cadre du projet Cyter, mené avec l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (Icmmo) et le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), elle a modifié ces lassos moléculaires afin de les fixer sur un matériau en fibres de carbone. Le but ? Qu’ils ne se détachent pas lors du passage d’un effluent chargé de terres rares. « Il s’agit de créer des liaisons très fortes entre la fibre de carbone et les molécules cages, relève Vincent Huc, responsable scientifique du projet à l’Icmmo. Celles-ci forment une gaine autour de la fibre et s’accrochent de façon covalente », c’est-à-dire en partageant des électrons.

Matériau industrialisable

Autre défi : faire en sorte que les molécules conservent leur sélectivité une fois immobilisées sur la fibre de carbone. « Toute modification de leur géométrie se traduit par un changement, voire une perte, de leur affinité avec les ions cibles », précise Vincent Huc. Et donc de leur capacité à capturer les métaux voulus. Le procédé s’applique aux effluents issus de la dissolution des métaux présents dans les déchets d’équipements électriques et électroniques. Si le matériau est prêt à être industrialisé, reste à mettre en place une filière de recyclage des terres rares. « Dans l’attente, nous avons basculé sur d’autres produits », confie Ekaterina Shilova, la présidente d’Ajelis. Dépollution, traitement de déchets miniers… La méthode permet la récupération de toutes sortes d’ions en solution aqueuse. À l’étude : le lithium. ?


Infographie : Florent Robert

>> Découvrez dans le numéro d'avril d'Industrie & Technologies un dossier complet, réservé à nos abonnés, sur les métaux rares, et les stratégies industrielles face au risque de pénurie.

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