De magnifiques tapis de fleurs aux couleurs chatoyantes et au parfum suave, au milieu desquels des mineurs armés de râteaux à désherber et de sécateurs : est-ce là l’avenir de l’exploitation minière ? En effet, le sidérurgiste Aperam souhaite désormais extraire du nickel directement des champs. Le désherbage et les pesticides ne seront probablement même pas nécessaires. Certaines plantes spéciales se débrouillent très bien toutes seules : les métallophytes poussent sur des sols pauvres en nutriments, là où aucune autre plante ne prospère, et leurs feuilles sont immangeables pour les prédateurs. Peut-être que la combustion de cette biomasse permettra même de produire de l’électricité verte et de l’engrais pour d’autres cultures. Il est grand temps de se lancer dans la récolte écologique des métaux.
Lorsque, en 1948, la botaniste Ornella Vergnano découvrit en Toscane des plantes contenant jusqu’à 10 milligrammes de nickel par gramme de matière sèche, personne ne voulut y croire. Les métaux lourds sont mortels pour la plupart des êtres vivants, à l’exception des oligo-éléments. L’étudiant Alan Baker s’en est un peu mieux sorti : dans les années 1970, il remarqua des plantes poussant sur des sols contaminés dans des mines désaffectées près de Sheffield. Il trouva en tout cas en la personne de l’agronome Rufus Chaney un allié qui ne soupçonnait pas d’erreurs de calcul.
Baker et Chaney ont mis au point un procédé permettant de rendre des sols contaminés exploitables pour l’agriculture à l’aide de plantes, tout en récupérant les métaux. Mais même ce double avantage n’a longtemps séduit personne. Ce n’est qu’en 1995 que le « phytomining » a pu être breveté grâce au financement de la société américaine Viridian Resources. Puis… il ne s’est rien passé. Les investisseurs n’ont pas exploité cette méthode, mais ont entravé la poursuite de son développement. Ce n’est qu’en 2015, à l’expiration du brevet, que l’exploitation minière végétale a retrouvé un nouvel élan.
À l’échelle mondiale, plus de 20 groupes de recherche étudient actuellement des plantes capables d’extraire du sol non seulement des résidus organiques d’explosifs ou de pétrole, mais aussi des ions métalliques, voire parfois du césium radioactif, et de les stocker dans leurs cellules sans subir de dommages. À l’Université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne, à l’Université de Montpellier, dans le cadre du projet européen Plantmetals et ailleurs, on procède par exemple à l’analyse d’herbiers à l’aide de spectromètres à fluorescence X (XRF). Si l’on trouve des particules d’or dans des feuilles d’eucalyptus, on peut raisonnablement supposer que l’arbre, grâce à ses racines profondes, a rencontré un filon d’or.
On recense aujourd’hui plus de 700 plantes hyperaccumulatrices, issues principalement des familles des crucifères et des phyllanthacées tropicales. Elles poussent naturellement sur des sols serpentiniques, riches en chrome, en cobalt et en d’autres éléments toxiques. Leurs feuilles peuvent contenir une concentration en métaux supérieure à celle du sol qui les entoure. Des chercheurs de l’université de Bochum ont découvert, près de la frontière tchèque, de l’Arabidopsis halleri présentant une teneur, en poids sec, de 5,4 % de zinc et de 0,3 % de cadmium. Antony van der Ent, chercheur à l’université de Wageningen, a découvert en Malaisie, sur les pentes du mont Kinabalu, un arbuste dont la sève prend une couleur bleu-vert intense sous l’effet des métaux : ses feuilles contiennent 2,8 % de nickel en poids. En l’honneur des pionniers du phytomining, il a baptisé cette créature étonnante « Phyllanthus rufuschaneyi ».
Le projet européen Life-Agromine, coordonné par l’Université de Lorraine, a testé en conditions réelles, de 2016 à 2021, un cycle complet de phytomining, et ce pour l’extraction du nickel, qui est à ce jour la mieux étudiée. L’Alyssum murale s’est révélé particulièrement adapté à cette fin : cette plante, qui fleurit magnifiquement, se répand de plus en plus comme plante ornementale, mais était jusqu’à présent considérée comme une mauvaise herbe sans valeur dans les champs. Sur des parcelles expérimentales situées en Grèce, en Espagne, en Autriche, mais surtout en Albanie, environ 2 tonnes de biomasse ont été récoltées et brûlées chaque année. La start-up Econick, créée pour valoriser ces résidus, a ensuite extrait des cendres, à l’aide d’acide sulfurique, environ 15 kilos de sels de nickel bleu clair et de poudre d’oxyde de nickel gris.
Conclusion des phytominers de Nancy : les métallophytes connus à ce jour ne peuvent pas rivaliser en termes de prix avec la pioche, les explosifs et les pelleteuses. Ils constituent toutefois « une alternative non destructive » aux paysages lunaires dévastés et aux terrils toxiques. Elles présentent également « un fort potentiel » économique lorsque des métaux de grande valeur, tels que les terres rares, sont présents en faibles concentrations sur de vastes superficies. L’exploitation minière traditionnelle du nickel est actuellement rentable pour des minerais dont la teneur en nickel est d’environ 1 % de nickel – les cendres des métallophytes en contiennent entre 25 et 30 %. La culture, la récolte et la transformation des plantes ont certes un coût, mais en contrepartie, les frais liés à l’élimination des déchets, à la décontamination des sols, au traitement de l’eau et à la renaturation sont supprimés.
Le premier client d’Econick fut la cristallerie Daum. Pour une petite sculpture en verre à 540 euros, le surcoût lié à l’utilisation de composants respectueux de l’environnement ne devait pas être un obstacle. En effet, la tortue « Luth », teintée en gris à l’aide de nickel biologique, est désormais en rupture de stock, du moins dans la boutique en ligne. Dans la nature, le nickel n’est toutefois pas principalement utilisé pour des produits de luxe, mais pour l’affinage de l’acier, par exemple pour les batteries, les turbines ou encore les pièces de monnaie. Les fabricants d’alliages sont très éloignés des clients finaux. Peut-être acceptent-ils malgré tout un supplément « bio » si des sous-produits tels que les engrais potassiques ou la chaleur résiduelle permettent de compenser ce surcoût. Ou bien ils s’efforcent de réduire les coûts liés aux métaux écologiques.
Pour produire 100 kilos d’acier inoxydable, Aperam a besoin de 8 kilos de nickel. Aperam ne possède pas de mines. Le cours du nickel connaît de fortes fluctuations. Le « nickel squeeze » de mars 2022 est resté dans les annales : une hausse de 250 % en deux jours de cotation. Le fait que les bourses de Londres et de Chicago excluent désormais totalement le nickel russe ne rassure pas forcément quant à l’approvisionnement. À cela s’ajoute, à partir de 2026, le « mécanisme d’ajustement carbone aux frontières » de l’UE (CBAM). Aperam souhaite devenir « neutre en carbone » et teste déjà le charbon de bois au Brésil. Dans ce contexte, le phytomining ne semble plus si farfelu : l’année dernière, le groupe luxembourgeois a fondé, avec Econick, une coentreprise baptisée Botanickel.
D’ici 2030, Aperam prévoit de passer entièrement au nickel recyclé et au bio-nickel. Dans ce cadre, les métallophytes devraient remplacer environ un quart du nickel primaire utilisé aujourd’hui. Les cendres issues de la combustion de la biomasse seront transformées en ferronickel par Recyco, une filiale d’Aperam située à Saint-Denis, près de Paris. Pour ce faire, Botanickel prévoit de cultiver des métallophytes « sur plusieurs dizaines de milliers d’hectares » et de récolter « plusieurs centaines de kilos de nickel par hectare et par an ». Aurélien Buteri, responsable du projet, ne souhaite pas préciser où seront cultivées ces plantes. Botanickel a toutefois créé une filiale sur l’île de Bornéo : toute personne souhaitant postuler au poste de « Metal Farming Plantation Manager », qui vient d’être publié, doit être prête à s’installer à Turuntungon, près du mont Kinabalu.
La question de savoir dans quelle mesure l’exploitation minière biologique sera réellement « verte » reste pour l’instant en suspens. Aujourd’hui déjà, un cinquième de tout le cuivre est extrait par « biomining » : au Chili et en Finlande, le minerai est entassé en immenses terrils, puis lixivié à l’aide de bactéries. Greenpeace s’y oppose toutefois, car les cours d’eau contaminés sont difficiles à contrôler. Les généticiens, quant à eux, se soucient moins des dommages collatéraux : les Américains et les Chinois, en particulier, travaillent sur des métallophytes présentant une biomasse plus importante, une croissance plus rapide et une teneur en métaux plus élevée. Les designers Giovanni Innella et Gionata Gatto se préparent eux aussi à la ruée vers l’or biologique : dans leur projet « GeoMerce », ils ont fixé des capteurs de métaux sur des plantes hyperaccumulatrices, qui consultent simultanément les cours de la Bourse des métaux de Londres et calculent ainsi la valeur actuelle des plantes. Le pot de fleurs devient un actif financier.
Au sud de Thionville, à Uckange, près de l’ancien haut fourneau U4, un site d’essai et de démonstration dédié à la dépollution des sols et à la phytomine a été aménagé :
