Le défi mondial du recyclage des terres rares
À l'échelle planétaire, moins de 1% des terres rares connaissent une seconde vie après utilisation. Ces dix-sept éléments chimiques, pourtant indispensables à nos technologies modernes – des smartphones aux éoliennes en passant par les écrans LED – terminent leur existence dans les décharges dans la quasi-totalité des cas. L'explication réside dans leur extrême similarité atomique qui rend leur séparation techniquement complexe et économiquement peu viable.
Une énigme chimique vieille de deux siècles
Depuis plus de deux cents ans, la communauté scientifique internationale bute sur ce problème de séparation. Les terres rares présentent des propriétés chimiques tellement proches que les méthodes conventionnelles échouent à les distinguer efficacement. Cette impasse technique maintient le monde dans une dépendance quasi-exclusive à l'extraction minière, avec toutes ses conséquences environnementales et géopolitiques.
Le parcours exceptionnel de Marie Perrin
Née en 1997 à Houston au Texas, Marie Perrin baigne dès son enfance dans un environnement scientifique exceptionnel. Son père, pilote d'essai à la NASA, et sa mère, chimiste agrégée spécialisée en chimie nucléaire, créent un terreau fertile pour l'éclosion de vocations scientifiques. Une coïncidence touchante marque son parcours : sa mère avait elle-même travaillé sur les terres rares durant son DEA avant de mettre sa carrière entre parenthèses.
« Mon doctorat, je le lui ai dédié, parce que c'est la thèse qu'elle aurait pu faire », confie Marie Perrin, émue par cette continuité scientifique familiale. Cette filiation intellectuelle donnera une dimension particulière à ses recherches futures.
La révélation décisive
C'est lors d'un stage au prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT) que la jeune chimiste prend conscience d'un paradoxe fondamental. Ses travaux sur la synthèse des plastiques la laissent insatisfaite, cherchant une problématique plus alignée avec ses aspirations. La lecture en 2019 de La Guerre des métaux rares de Guillaume Pitron constituera un tournant décisif, orientant définitivement ses recherches vers l'enjeu crucial du recyclage des métaux stratégiques.
La découverte révolutionnaire
En 2020, Marie Perrin rejoint le laboratoire de Victor Mougel à l'ETH Zurich avec une idée audacieuse : utiliser une biomolécule inspirée des enzymes naturelles, le tétrathiométallate, pour séparer les terres rares. « Personne n'avait jamais fait ça avant », souligne-t-elle avec justesse.
La molécule choisie révèle une capacité étonnante à distinguer les terres rares selon leur taille atomique – une prouesse technique remarquable étant donné que la différence entre deux éléments ne dépasse pas 1 picomètre, soit un millième de milliardième de mètre.
Le moment eurêka de 2023
L'année 2023 marque un tournant historique dans ses recherches. Alors qu'elle analyse un échantillon, l'écran de son instrument affiche une courbe parfaitement plate pour l'europium. « Zéro europium détecté dans le mélange », se souvient-elle. Cette observation signifie que la séparation entre l'europium et l'yttrium a atteint une pureté quasi absolue, validant scientifiquement sa méthode innovante.
Du laboratoire à l'application industrielle
Déterminée à tester son procédé sur des matériaux réels, Marie Perrin récupère de vieilles ampoules fluorescentes dans les poubelles du centre de tri de l'ETH Zurich. « De vraies mines urbaines de terres rares », commente-t-elle. Après extraction mécanique de la poudre de phosphore et application de sa méthode biomimétique, les résultats dépassent toutes les attentes : la séparation s'avère cent fois plus efficace que les méthodes industrielles conventionnelles.
La création de REEcover
Pour concrétiser industriellement sa découverte, Marie Perrin cofonde en 2023 la startup REEcover avec son directeur de thèse Victor Mougel et Maria Pujos, spécialiste en finance diplômée de Centrale. Loin des modèles industriels traditionnels nécessitant des infrastructures pharaoniques, l'équipe envisage des unités modulaires de petite taille, directement déployables chez les recycleurs.
« Grâce à notre procédé très sélectif, on n'a pas besoin de construire de grosses usines », explique Marie Perrin. L'objectif de commercialisation est fixé à 2030, aligné avec les nouvelles régulations européennes.
Un contexte géopolitique favorable
L'innovation de REEcover arrive à point nommé dans le paysage international. En 2024, l'Union Européenne adopte le Critical Raw Materials Act, fixant un objectif ambitieux : 25% de la demande européenne en métaux critiques devra provenir du recyclage d'ici 2030, contre seulement 1% actuellement.
Cette législation vise à créer une filière européenne de recyclage des terres rares pour réduire la dépendance stratégique vis-à-vis de la Chine, qui contrôle actuellement 90% du marché mondial du raffinage de ces métaux essentiels à la transition énergétique et numérique.
Reconnaissance et inspiration pour les futures scientifiques
Le 19 février 2026, lors du Paris-Saclay Summit, Marie Perrin reçoit le prix Le Point Science pour toutes pour ses travaux révolutionnaires sur le recyclage des terres rares. Cette distinction prestigieuse vise explicitement à lever les freins et préjugés que peuvent rencontrer les filles envisageant des carrières scientifiques.
En mettant en lumière des modèles féminins d'excellence scientifique comme Marie Perrin, cette initiative annuelle cherche à inspirer de nouvelles vocations et à diversifier les profils dans les disciplines scientifiques et technologiques, où les femmes restent encore sous-représentées dans de nombreux domaines.
La découverte de Marie Perrin représente ainsi une avancée majeure à la fois technologique, environnementale et symbolique, démontrant comment l'innovation scientifique peut répondre simultanément à des défis techniques complexes et à des enjeux sociétaux plus larges.
