La Mining Innovation Rehabilitation and Applied Research Corporation (MIRARCO, la corporation de recherche appliquée et de réhabilitation de l’innovation dans le secteur minier) a inauguré son installation pilote de plus de 900 mètres carrés (m²) à Sudbury, en Ontario, dédiée à la recherche appliquée sur la biolixiviation et le biotraitement.

L’installation, qui a officiellement ouvert ses portes le 16 octobre 2025, s’attellera à développer et tester diverses biotechnologies pour récupérer des minéraux critiques des déchets d’anciennes mines ainsi que de mines récentes en production afin d’assurer un avenir plus durable pour l’exploitation minière. Avant l’ouverture de cette nouvelle installation, MIRARCO était hébergé par l’université Laurentienne. Elle poursuivra son partenariat avec l’université.

Nadia Mykytczuk, présidente et directrice générale de MIRARCO, déclarait à l’équipe du CIM Magazine que cette installation pilote s’appuie sur deux décennies de travaux consacrés au développement de nouveaux outils pour aider l’industrie minière à mieux gérer les déchets miniers que laisseront les mines après leur cycle de vie. Au fil des ans, elle a constaté que de nombreuses découvertes ne sortent jamais du laboratoire ou ne vont jamais au-delà de la documentation scientifique, laissant un vide persistant entre la recherche et les applications pratiques.

« Il existe diverses installations pilotes de [bioextraction minière] au Canada, mais [seulement] une poignée permettant cette mise à l’échelle indispensable pour perfectionner ce genre de technologies et pour éliminer les risques qu’elles présentent », indiquait-elle. « De plus en plus, le secteur privé réduit sa capacité et son initiative globales de recherche et développement… Ainsi, notre vision [à plus long terme] est de combler cette lacune et de soutenir l’industrie à plus grande échelle. »

Intensification

La bioextraction minière existe sous diverses formes depuis plusieurs décennies. Toutefois, d’après M^me Mykytczuk, la difficulté permanente réside dans la capacité à démontrer la validité des activités de traitement des minerais fiables et à grande échelle à l’aide de la biolixiviation, une technique qui fait appel aux bactéries pour décomposer les déchets miniers et extraire les minéraux, dans toute une gamme de matériaux.

« La majeure partie de la biolixiviation à l’échelle commerciale se produit soit pour le cuivre à l’aide de la lixiviation en tas, soit pour la récupération de l’or dans des bioréacteurs de cuves à agitation. »

L’une des principales raisons de l’échec des opérations de biolixiviation résidait selon elle dans l’inaptitude à surveiller les biocatalyseurs en temps réel, entre autres difficultés en matière de contrôle de procédés. Elle indiquait qu’à l’aide d’outils génomiques, il est désormais possible d’évaluer la population et l’activité microbiennes dans le cadre du contrôle de procédés et de la surveillance. Elle ajoutait qu’il s’agit d’un aspect qui a considérablement renforcé la fiabilité et la solidité des technologies de biolixiviation.

Les contrôles de procédés routiniers, tels que la température ou le pH, disposent depuis longtemps d’instruments qui mesurent un paramètre unique, expliquait-elle. La biolixiviation, toutefois, est animée par un groupe de micro-organismes (des dizaines d’espèces dominantes et des centaines d’espèces en faible abondance) qui existe dans les bioréacteurs et mène à la décomposition des minéraux cibles. Cette communauté de microbes a longtemps été considérée comme une « boîte noire », car il n’existait aucun outil simple permettant d’identifier chaque microbe, par exemple une sonde à pH, qui pourrait donner aux exploitants un résultat unique.

« Nous disposons maintenant de divers outils génomiques et moléculaires qui permettent de détecter la présence, l’absence, l’abondance ou l’activité des microbes dans les bioréacteurs », indiquait-elle. « Si ces outils ne sont pas encore aussi simples à utiliser qu’un thermomètre, les chercheurs et les entreprises technologiques s’efforcent d’en faire des outils conviviaux. »

En s’appuyant sur ces avancées, l’un des projets initiaux entrepris à l’usine pilote, financé par une subvention de 5 millions de dollars de Ressources naturelles Canada (RNCan) par l’intermédiaire du programme de recherche, développement et démonstration pour les minéraux critiques (PRDDMC), consiste à piloter et à comparer plusieurs technologies de biolixiviation pour identifier la méthode la plus efficace et durable pour la récupération du nickel, du cobalt et du cuivre dans les résidus riches en pyrrhotite de sites miniers dans Sudbury et à proximité.

La pyrrhotite est un minéral composé de sulfure de fer hautement réactif qui, lorsqu’il est exposé à l’oxygène, libère du fer acide soluble pouvant nuire à l’environnement. Ainsi, son traitement en toute sécurité est une priorité pour les pratiques minières durables.

Le projet est mené en collaboration avec Vale, la société BacTech Environmental spécialisée dans les technologies environnementales et plusieurs autres partenaires.

« Il faut beaucoup de chercheurs pluridisciplinaires différents pour relever [ce défi] », précisait M^me Mykytczuk. « Concrètement, le rôle de MIRARCO consiste à renforcer et à piloter ces technologies, à les perfectionner et à collaborer avec les utilisateurs finaux de l’industrie pour voir comment modifier cette technologie afin de la porter à une échelle que l’industrie pourrait à terme adopter. »

L’installation pilote ne limitera pas ses recherches à un seul matériau ou une seule matière première. M^me Mykytczuk indiquait que MIRARCO « essaie d’utiliser les biotechnologies pour développer des solutions sur mesure, afin qu’elles s’adaptent à tout [type de] déchets miniers, à tout matériau. »

Pour ce faire, l’installation pilote est ouverte à la collaboration pour de futurs projets avec diverses organisations, y compris de grandes sociétés minières, des entreprises en démarrage et des entreprises technologiques. Il pourrait s’agir de sociétés s’intéressant à l’utilisation de produits dérivés résiduels ou d’entreprises spécialisées dans l’utilisation de l’eau pour tester leurs technologies sur des effluents hautement concentrés.

L’un des principaux partenariats, annoncé pour la première fois lors de l’ouverture de l’installation pilote, a déjà été créé avec la Taighwenini Technical Services Corp., la branche de développement économique de la Première Nation Wahnapitae. Ensemble, MIRARCO et Taighwenini commercialisent des technologies tout en proposant des programmes de formation de la jeunesse dans les domaines de la minéralurgie, de la microbiologie, de l’automatisation, de la chimie et du contrôle de procédés. Ce partenariat soutiendra aussi les projets de démonstration axés sur l’assainissement des résidus d’anciennes mines.

En associant des projets pilotes pratiques et des partenariats en collaboration, MIRARCO fait progresser le développement technologique tout en posant les jalons nécessaires pour renforcer la capacité globale du Canada en matière de minéraux critiques.

« Un travail collaboratif est vraiment nécessaire pour relier tous les nœuds de la chaîne d’approvisionnement des minéraux critiques », indiquait M^me Mykytczuk. « Nous reconnaissons que pour toutes les mines que nous devons construire, et pour tous les matériaux que nous devons traiter, la recherche et le développement sont importants, tout comme ces installations en expansion. Il n’en existe pas beaucoup au Canada, aussi nous sommes engagés à les faire croître, et nous espérons pouvoir faire équipe avec d’autres institutions pour renforcer cette capacité. »

Projets d’avenir

M^me Mykytczuk expliquait que la nouvelle installation pilote fait partie d’un plan plus vaste visant à créer un Centre for Mine Waste Biotechnology (CMWB, un centre pour la biotechnologie des résidus miniers). Ce centre sera une plaque tournante permanente de recherche où les biotechnologies peuvent être renforcées, leurs risques éliminés et où elles seront adaptées aux solutions commerciales de bioextraction minière pour le retraitement des résidus et des déchets miniers.

Une fois sa construction achevée, le centre proposé permettra à MIRARCO de développer sa capacité, de créer de nouvelles offres de formation pour les étudiants et étudiantes, et de mettre à l’échelle diverses composantes des biotechnologies en collaboration avec différents partenaires de l’industrie. MIRARCO a déjà passé sept années à mettre au point la vision et le modèle pour ce centre, avec des conceptions techniques détaillées pour une installation de près de 4 500 m² aujourd’hui terminée.

« MIRARCO continue de travailler sur des plans de développement pour la construction du CMWB intégral », indiquait M^me Mykytczuk. « Nous espérons pouvoir obtenir tous les capitaux nécessaires rapidement et lancer le projet d’ici 2026 ou 2027. »

Traduit par Karen Rolland