Moins de 1 % des terres rares utilisées dans le monde sont aujourd’hui recyclées. Face à cette impasse environnementale et stratégique, la chercheuse Marie Perrin propose une solution inédite fondée sur la chimie bio-inspirée. Ses travaux ouvrent la voie à une récupération propre et efficace de ces métaux indispensables aux technologies modernes.
Les 17 éléments chimiques regroupés sous le nom de terres rares alimentent nos smartphones, nos véhicules électriques et nos éoliennes. Cependant, l’extraction d’une seule tonne de ces métaux peut générer jusqu’à 2 000 tonnes de déchets toxiques, incluant des résidus radioactifs. La dépendance européenne envers les approvisionnements extérieurs renforce également l’urgence de développer une filière circulaire locale.
Un parcours d’excellence entre la France et la Suisse
Née à Houston en 1997 au sein d’une famille passionnée de sciences, l’intéressée grandit à Toulouse dès 2002. Très tôt attirée par les molécules, elle effectue une classe préparatoire avant d’intégrer l’École normale supérieure Paris-Saclay en 2016. Elle y valide une licence puis un master conjoint avec l’Université Paris-Saclay et l’École polytechnique.
Durant son cursus, elle oriente résolument ses recherches vers la transition écologique. Après un stage remarqué sur les métaux stratégiques à Polytechnique, elle rejoint l’ETH Zurich en 2019. C’est au sein du laboratoire des molécules et matériaux bio-inspirés, sous la direction de Victor Mougel, que Marie Perrin prépare et soutient sa thèse de doctorat consacrée aux complexes métalliques soufrés.
La technologie bio-inspirée de REEcover
Le défi du recyclage des terres rares réside dans leur très grande ressemblance chimique, qui rend leur séparation complexe et polluante. Pour surmonter cet obstacle, la scientifique s’inspire des processus enzymatiques naturels. Elle emploie de petites molécules soufrées, précisément des ligands de tétrathiotungstate, capables de se lier sélectivement à un métal cible.
Le procédé cible en priorité l’europium, un élément luminescent abondant dans les lampes fluorescentes et les écrans usagés. Cette méthode se déroule en trois étapes complémentaires :
- La collecte et la séparation mécanique des poudres luminescentes issues des tubes usagés ;
- La dissolution acide douce de cette matière brute pour concentrer les métaux en phase liquide ;
- L’ajout de l’agent extractant combiné à une étape électrochimique permettant de récupérer l’europium solide tout en régénérant le réactif.
Les résultats surpassent largement les méthodes industrielles classiques. Le procédé permet d’atteindre 99 % d’efficacité avec une pureté immédiate supérieure à 90 %. De plus, cette réaction fonctionne sans solvants organiques toxiques et permet même de piéger le mercure résiduel présent dans les lampes.
De la paillasse au déploiement industriel
Pour transformer cette avancée académique en solution concrète, la cofondatrice lance en 2023 la spin-off REEcover. Soutenue par l’incubateur de l’ETH Zurich et protégée par un brevet international, l’entreprise adapte son procédé aux seize autres terres rares. Le travail fait l’objet d’une publication dans Nature Communications en 2024.
La jeune pousse privilégie un modèle décentralisé particulièrement pragmatique. D’ici 2030, elle prévoit d’installer des conteneurs modulaires de traitement directement chez les recycleurs et sur les sites industriels. Cette approche évite le transport lointain de matières dangereuses et sécurise les approvisionnements en circuit court.
Consécration internationale et transmission du savoir
L’impact de ces travaux a rapidement suscité l’adhésion de la communauté scientifique. Après avoir reçu la médaille d’or du European Young Chemists’ Award et le Spark Award en 2024, Marie Perrin a remporté le prix spécial World Builders en Islande lors de l’édition 2025 du Prix des jeunes inventeurs de l’Office européen des brevets.
Parallèlement à ses recherches en laboratoire, cette femme s’engage activement pour le partage des sciences. Ancienne présidente des Jeunes chimistes suisses, elle vulgarise régulièrement la chimie sur les réseaux sociaux et participe à des débats publics pour promouvoir la place des femmes dans les carrières scientifiques.
En combinant rigueur fondamentale et vision industrielle, les innovations portées par la chercheuse esquissent une voie durable pour l’indépendance technologique du continent.
