Un groupe de recherche de la JAMSTEC 国立研究開発法人海洋研究開発機構 (Institut national japonais de recherche pour les sciences et technologies terrestres et marines), en collaboration avec l’entreprise IHI, anciennement connue sous le nom de Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd 石川島播磨重工業株式会社 a réussi à extraire de l’or hautement concentré dans les eaux hydrothermales des grands fonds, au large de l’île d’Aogashima 青ヶ島 dans l’océan pacifique.
Aogashima est une île volcanique située à 358 km au sud de Tokyo, dans l’archipel d’Izu, 伊豆諸島 Izu shotô, et fait partie de la préfecture de Tokyo.
L’île est en fait un cratère volcanique dans le centre duquel se trouve un second cratère plus petit, du nom de Maruyama 丸山. La superficie d’Aogashima atteint environ 6 km², son point culminant s’élève à 430 m au-dessus de la mer et, bien que le volcan soit toujours en activité, on dénombre de nos jours entre 170 et 200 habitants qui vivent en permanence sur l’île.
On ne peut s’y rendre qu’en bateau ou en hélicoptère depuis l’île de Hachijô 八丈島, plus au nord au sein de l’archipel d’Izu, Hachijô étant accessible par bateau ou par avion depuis Tokyo.
Les paysages d’Aogashima, avec sa nature sauvage et luxuriante, son sauna géothermal et ses sources chaudes issues du cratère du volcan, sont exceptionnels.
C’est au large d’Aogashima, à une profondeur de 700 m, qu’un évent hydrothermal a été découvert en 2015, crachant de l’eau chauffée par le magma du fond de l’océan à une température d’environ 270 degré Celsius.
L’activité hydrothermale est généralement observée à des profondeurs supérieures à 1 000 mètres, voire 3 000 mètres, générant une forte concentration de minéraux métalliques. Au large d’Aogashima, la profondeur de l’eau est relativement faible (700 mètres) et les roches environnantes y sont connues pour contenir l’une des plus fortes concentrations d’or au monde.
La présence de cet or dans ces profondeurs marines a intrigué les chercheurs qui ont tenté d’élucider le mécanisme et de développer une technologie de récupération de l’or.
Pour Tatsuo Nozaki 野崎達生, chercheur en chef à la JAMSTEC, « la température de l’eau chaude de l’évent hydrothermal d’Aogashima est d’environ 270 degrés, légèrement inférieure à celle d’autres régions, ce qui facilite la fonte de l’or, et l’eau chaude peut jouer un rôle dans la collecte de l’or sous le fond océanique. Cependant, la concentration d’or est si élevée qu’elle ne peut être expliquée par ce seul détail, et la raison précise de cette forte concentration nous est encore inconnue. »
Récupérer des roches aurifères au fond des océans est extrêmement coûteux. Pour extraire cet or, Yasuyuki Fukushima 福島康之, de l’entreprise IHI, a développé une feuille spéciale en utilisant un type d’algues primitives appelées cyanobactéries, qui adsorbe uniquement l’or.
Selon le chercheur, dans l’eau chaude, l’or existe principalement sous forme de chlorure d’or, qui se combine aux ions chlorure. Les algues s’adsorbent sur le chlorure d’or, éliminant progressivement les liaisons du chlorure d’or, ne laissant plus que l’or. L’or étant chargé d’électricité positive et les algues d’électricité négative, s’attirent mutuellement.
Enfin, lorsqu’elles sont chauffées à une température élevée de 1 000 degrés, seules les algues brûlent et l’or reste. Yasuyuki Fukushima a également découvert que transformer les algues en feuilles et les exposer à la lumière accélère la réaction et augmente l’efficacité d’adsorption de l’or.
En août 2021, une feuille d’algues primitives, équipée d’une lumière LED pour augmenter l’efficacité de l’aspiration, a été placée à l’intérieur d’un panier métallique, près de l’évent hydrothermal en eaux profondes au large d’Aogashima, à l’aide d’un submersible sans pilote.
« Je veux prouver que l’or peut être récupéré à partir de feuilles fabriquées à base d’algues primitives » déclare Yasuyuki Fukushima.
La collecte, prévue pour septembre 2022, a été reportée en juin 2023 pour cause de typhon et, trois mois plus tard, l’analyse des feuilles collectées a pu être menée par le professeur agrégé de l’Université de Tokyo, Yûtarô Takatani 髙谷雄太郎.
Les valeurs obtenues ont dépassé les attentes des chercheurs avec une concentration maximale d’or mesurée à environ 20 ppm (ou 20 grammes par tonne) soit cinq fois plus que la concentration moyenne trouvée dans le minerai des principales mines d’or du monde.
Et ce n’était pas le seul résultat inattendu.
En effet, il s’est avéré que la feuille d’algues adsorbait non seulement l’or mais aussi l’argent, avec une concentration maximale dépassant 7 000 ppm (ou 7 000 grammes par tonne) soit plus de 300 fois supérieure à celle de l’or.
Pour les chercheurs, « ce projet de deux années a été un véritable succès. Extraire de l’or et, qui plus est de l’argent, ce que nous n’attendions pas, à une telle concentration est tout à fait inattendu.
Surtout, nous avons démontré pour la première fois que, si l’or et l’argent étaient dissous, ils pouvaient être récupérés à l’aide d’algues. Il est particulièrement significatif que nous ayons pu y parvenir.
Il reste encore des problèmes à résoudre afin d’augmenter l’efficacité d’adsorption des algues et de nombreux obstacles à surmonter dont notamment le coût engendré par les plongées dans les profondeurs marines au large d’Aogashima.
Mais le seul fait que l’or puisse être récupéré à partir d’algues est capital car les algues sont inoffensives pour la santé, contrairement au mercure souvent utilisé dans d’autres pays pour l’extraction de l’or. »
Après les profondeurs marines, le groupe de recherches entend appliquer sa technologie aux sources thermales terrestres et, à l’avenir, aux eaux usées des zones urbaines ainsi qu’à l’eau de source des mines.