La liste mise à jour des minéraux critiques de l’US Geological Survey (USGS) comprend désormais 60 matériaux différents, représentant environ 80 % de tous les produits extraits du tableau périodique.
Certains sont des intrants industriels bien connus, comme le cuivre, le nickel et le zinc. Beaucoup ne le sont pas. Parmi les éléments des terres rares figurent des métaux exotiques tels que le gadolinium, l’ytterbium et le praséodyme.
De l’aluminium au zirconium, tous sont considérés comme « essentiels à la sécurité nationale, à la stabilité économique et à la résilience de la chaîne d’approvisionnement », selon l’USGS.
L’éventail des métaux désormais considérés comme « vitaux pour une économie américaine moderne » témoigne d’une révolution tranquille dans la façon dont les métaux sont utilisés, une révolution plus nourrie en laboratoire que dans les hauts fourneaux.
Métaux épicés
De nombreux minéraux essentiels sont des « métaux épicés » – utilisés en quantités infimes seulement mais avec un impact transformateur.
Prenons par exemple la modeste puce semi-conductrice, pierre angulaire de la technologie moderne, omniprésente mais invisible dans nos ordinateurs portables, nos téléphones portables et nos voitures.
Le silicium est le matériau de choix pour les plaquettes depuis des décennies, mais il est proche de ses limites techniques en matière de calcul avancé. Saupoudrez cependant une pincée de gallium et de germanium et la capacité de la puce augmente de façon exponentielle.
Pour garnir le produit fini, vous aurez besoin d’un mélange de palladium, d’arsenic, d’iridium, de titane, de cuivre et de cobalt pour le placage, le câblage, le dopage et l’emballage.
Cela fait beaucoup de métal pour quelque chose d’aussi petit, mais le piquant en vaut la peine, car l’industrie des semi-conducteurs recherche des puces toujours plus puissantes.
L’épice est également très prisée par l’armée américaine, qui a contribué au développement de la technologie au sein de la Defense Advanced Research Projects Agency. Les puces super puissantes en nitrure de gallium améliorent les capacités radar et augmentent la capacité de brouillage des drones, une priorité majeure de la défense à l’ère des essaims de drones.
Métaux de puissance
L’accélérateur à l’origine d’une grande partie de la récente révolution des métaux a été la volonté mondiale de réduire les émissions de carbone.
La voie vers l’élimination progressive des combustibles fossiles est pavée de métaux tels que le lithium, le cobalt, le nickel et le manganèse.
Le lithium était un minéral industriel de niche utilisé principalement dans les lubrifiants industriels jusqu’à ce qu’une start-up peu connue appelée Tesla dévoile le véhicule électrique Roadster en 2006.
Le lithium est désormais au cœur du passage des moteurs à combustion interne à une technologie plus propre.
Aucune soudure requise.
Le lithium et d’autres ingrédients de cathodes métalliques sont mélangés sous forme de poudres dans des recettes sur mesure destinées aux fabricants de batteries. C’est plus de la chimie que du travail du métal.
Une batterie seule ne fera pas avancer un véhicule. Pour cela il faut un moteur électrique, et les meilleurs sont les moteurs à aimants permanents riches en terres rares.
Des moteurs magnétiques plus petits sont nécessaires pour faire fonctionner les essuie-glaces, régler les sièges et abaisser les vitres.
Comme les semi-conducteurs, les aimants aux terres rares sont partout, mais pas à la vue.
Métaux Phénix
Les fils de cuivre sont l’ère technologique moderne et l’étain colle le tout ensemble.
Ce sont deux des métaux les plus anciens utilisés par les humains ; ensemble, ils ont défini l’âge du bronze.
Il y a une trentaine d’années, ces deux métaux risquaient de devenir des métaux en déclin, les applications principales dans les télécommunications et l’emballage étant progressivement remplacées respectivement par la fibre optique et le plastique.
L’étain est encore utilisé pour les décorations en laiton et les boîtes de conserve alimentaires de longue durée, mais ensemble, ceux-ci ne représentent désormais que 17 % de l’utilisation mondiale, selon l’Association internationale de l’étain.
Plus de la moitié de tout l’étain utilisé aujourd’hui est destiné à souder des circuits imprimés, ce qui en fait un élément indispensable du pont entre les mondes physique et virtuel.
Quant au cuivre, il reste le meilleur conducteur électrique en termes de prix. Il câble chaque véhicule électrique, chaque point de recharge et chaque source d’alimentation.
Des millénaires après la transformation du bronze dans la fabrication d’outils, ces deux « métaux du phénix » renaissent en tant qu’éléments essentiels de la vie moderne.
Âge des métaux
Les métaux, anciens et nouveaux, se sont infiltrés dans notre technologie de manière étrange, merveilleuse et pour la plupart inaperçue.
Sans eux, rien ne fonctionne.
Une étude réalisée par la société américaine de logiciels de défense Govini a révélé que plus de 80 000 pièces de 1 900 systèmes d’armes américains contiennent de l’antimoine, du gallium, du germanium, du tungstène ou du tellure. Cela représente près de 78 % de toutes les armes américaines et seulement cinq des 60 minéraux critiques.
Il s’agit d’un problème majeur pour le Pentagone, puisque la Chine est le principal producteur mondial de presque tous ces produits et a montré cette année qu’elle était tout à fait prête à tirer parti de cette position sous la forme de contrôles à l’exportation.
C’est aussi un gros problème pour tout le monde, puisque la vie civile dépend des mêmes mélanges métalliques épicés.
Le besoin pressant de l’Occident d’échapper à l’emprise de la Chine sur l’approvisionnement en minerais critiques a propulsé ces éléments auparavant obscurs au centre de la politique mondiale.
L’accord conclu en mai par le président américain Donald Trump avec l’Ukraine reposait sur les ressources minières du pays.
L’accord de paix négocié par Washington entre la République démocratique du Congo et le Rwanda ouvre la porte à une partie du monde riche en cuivre et en cobalt, actuellement dominée par les opérateurs chinois.
La Société américaine de financement du développement international envisage un investissement avec la société minière d’État congolaise Gécamines, qui donnerait aux États-Unis un droit de premier refus sur les approvisionnements futurs.
Les minéraux critiques resteront d’actualité jusqu’à nouvel ordre. Attendez-vous donc à davantage de gros titres sur des métaux dont vous n’avez jamais entendu parler, comme l’indium, le niobium et le scandium.
Ils sont tous essentiels, sous une forme ou une autre, au 21e siècle.
Bienvenue dans la nouvelle ère des métaux.
(Les opinions exprimées ici sont celles de l’auteur, Andy Home, chroniqueur pour Reuters.)
(Edité par Marguerita Choy)
