La chimiste franco-américaine, Marie Perrin, a créé un moyen plus propre de recycler les terres rares, éliminant les déchets toxiques et permettant de soutenir une économie circulaire pour les technologies vertes essentielles.
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Les métaux des terres rares (MTR) sont indispensables à tous les objets, des smartphones aux ordinateurs portables en passant par les turbines éoliennes et les véhicules électriques, mais leur extraction a un coût environnemental élevé. L’extraction d’une tonne de MTR peut générer jusqu’à 2 000 tonnes de déchets toxiques, notamment des matières radioactives. La chimiste franco-américaine, Marie Perrin, propose une solution plus propre. À l’ETH Zürich, elle a mis au point un processus rapide et évolutif permettant de récupérer l’europium des lampes fluorescentes mises au rebut, sans la pollution des méthodes conventionnelles.
« Aujourd’hui, je m’efforce de commercialiser une technologie que j’ai mise au point pendant mes études supérieures sur le recyclage des métaux des terres rares », explique Marie Perrin. « Ils sont présents dans votre téléphone, votre ordinateur et de nombreuses technologies vertes, comme les éoliennes et les voitures électriques. Nous avons une solution […] permettant d’obtenir ces métaux à partir des déchets que nous produisons », dit-elle.
Cette innovation lui a valu de figurer parmi les dix premiers Tomorrow Shapers du Prix des jeunes inventeurs 2025 de l’Office européen des brevets.
Une solution en or pour les déchets toxiques
Le processus en instance de brevet commence par le démantèlement des lampes afin d’extraire en toute sécurité la poudre de phosphore et d’éliminer le mercure. La poudre est dissoute dans un acide, puis combinée à des molécules à base de soufre qui déclenchent une réaction d’oxydoréduction. Un précipité doré se forme, riche en europium, tandis que d’autres éléments comme l’yttrium restent en solution. Le solide est filtré, traité avec de l’oxalate d’ammonium pour régénérer l’agent d’extraction et enfin transformé en oxyde d’europium utilisable.
La méthode réduit également le besoin de solvants toxiques et permet de réutiliser les produits chimiques en circuit fermé. « Notre invention nous permet de séparer ces éléments plus efficacement. Et nous le faisons à partir de déchets, de sorte que ces métaux essentiels ne soient pas jetés », précise-t-elle.
Une passion d’enfance transformée en mission mondiale
Née aux États-Unis et élevée à Toulouse, Marie Perrin a été attirée par la chimie dès son plus jeune âge, notamment inspirée par ses deux parents scientifiques. « Ma mère est chimiste. Très tôt, elle a partagé avec moi sa passion pour la chimie, ce qui, par la suite, m’a beaucoup guidée dans mes études », déclare-t-elle en parlant de sa jeunesse.
Le doctorat de Marie Perrin à l’ETH Zürich a commencé par des travaux sur la purification de l’eau plutôt que sur la séparation des terres rares, mais un changement s’est produit au début du projet lorsqu’avec son directeur de thèse, le professeur Victor Mougel, Marie Perrin a « découvert que les molécules que nous utilisions pouvaient être utilisées pour la séparation des terres rares ».
Avec le soutien du bureau de transfert de technologie de l’ETH, Marie Perrin a déposé une demande de brevet, publié ses résultats dans la revue scientifique Nature et cofondé la start-up suisse REEcover avec Victor Mougel et son amie de longue date, Maria Pujos.
Malgré les références de REEcover en matière de développement durable, tout ne s’est pas déroulé sans heurts. « Nous avons contacté de nombreuses entreprises, mais nous avons eu du mal à avoir un impact au début », se souvient Marie Perrin. « Lorsque nous avons commencé à prendre contact, nous nous sommes rendu compte que de nombreuses industries n’avaient pas de pouvoir sur leur chaîne d’approvisionnement. »
Élargissement à de nouvelles sources de terres rares
Initialement axé sur les lampes, REEcover s’étend désormais à la récupération des terres rares contenues dans les aimants utilisés dans les véhicules électriques et l’électronique. L’équipe mène des études de validation du concept pour adapter la méthode à d’autres flux de déchets, dans le but de pousser l’industrie vers des modèles circulaires.
Pour Marie Perrin, il ne s’agit pas d’étudier cette science dans l’intérêt unique de la science. « Notre génération est confrontée à de nombreux défis, des pandémies mondiales au changement climatique », déclare-t-elle. « Si vous avez une idée, soyez audacieux, créatif et continuez à repousser les limites de la connaissance humaine. »