Dites bactérie, la plupart des gens pensent à infection. Ou des yaourts. Mais une startup basée à San Francisco utilise des microbes pour obtenir quelque chose dont le monde a faim : le cuivre.
Transition Biomining, désormais rebaptisée Transition Metal Solutions, a levé un tour de table sursouscrit de 6 millions de dollars pour mettre à l’échelle une approche chimique qui active les microbes indigènes afin d’augmenter les rendements en cuivre des minerais sulfurés à faible teneur sans modifier l’infrastructure minière.
La technologie de l’entreprise améliore l’activité des microbes déjà présents dans le minerai extrait, permettant aux opérateurs d’extraire davantage de cuivre tout en évitant l’ajout de systèmes biologiques ou de changements complexes dans les opérations de lixiviation en tas. Le cycle a été mené par Transition Ventures, avec la participation d’investisseurs dans le domaine du climat et des technologies profondes aux États-Unis, en Europe et en Australie.
Ce financement intervient alors que la demande de cuivre s’accélère avec l’électrification, les énergies renouvelables, les véhicules électriques et la construction de centres de données, tandis que la croissance de l’offre est à la traîne. Le cuivre a récemment été ajouté à la liste américaine des minéraux critiques, soulignant ainsi son importance pour la sécurité économique et nationale. La demande mondiale devrait augmenter d’environ 50 % d’ici 2040, même si les gisements à plus haute teneur sont largement épuisés.
Qu’est-ce qui est différent
Les racines de l’entreprise remontent à son travail dans une importante mine de cuivre, où certains tas ont constamment surpassé les attentes. L’idée n’était pas que les microbes puissent libérer davantage de cuivre. L’industrie le sait depuis des décennies et l’a démontré à plusieurs reprises en laboratoire. Le problème, selon la fondatrice et directrice générale Sasha Milshteyn, est que ces résultats se traduisent rarement en de véritables tas à grande échelle.
« Ce que j’ai vu lors de ce projet de cuivre, ce sont toutes les raisons pour lesquelles la biologie, telle qu’elle est pratiquée dans l’industrie, n’a pas produit de résultats cohérents », a déclaré Milshteyn à MINING.COM. « La plupart des recherches en biomine commencent dans des flacons agités contenant des microbes cultivés, mais ces conditions n’ont absolument aucun rapport avec un tas. »
Les environnements de lixiviation en tas sont extrêmes : acides, hétérogènes et en constante évolution. Les approches traditionnelles se concentrent sur la petite fraction de microbes qui peuvent être cultivées dans des bioréacteurs, mais Milshteyn a déclaré que cela n’était pas pertinent. En réalité, les systèmes les plus performants ont été pilotés par diverses communautés microbiennes travaillant ensemble, dont la plupart sont incultivables. Selon certaines estimations, plus de 99 % des microbes présents dans un tas ne se développeront jamais dans un laboratoire.
Plutôt que d’introduire de nouveaux organismes, Transition Metal Solutions se concentre sur le travail avec la biologie déjà présente. La société utilise une plate-forme exclusive pour analyser les communautés microbiennes au sein d’un gisement donné, puis conçoit un additif chimique spécifique au site qui modifie les conditions à l’intérieur du tas pour favoriser les microbes responsables de l’oxydation des sulfures, du cycle du fer et de la solubilisation des métaux.
Il est essentiel que le produit reçu par la mine soit chimique et non biologique. Les opérateurs l’ajoutent directement à la solution de lixiviation en utilisant les systèmes d’irrigation existants. Pas de bioréacteurs. Aucune installation de vaccination. Aucune modification du schéma de traitement.
Cette distinction a des implications économiques majeures. L’ajout de microbes modifiés ou adaptés en laboratoire nécessite généralement une infrastructure spécifique au site, des autorisations et une expertise opérationnelle. Lors de la découverte du client, un projet minier a déclaré à l’entreprise qu’elle avait prévu un budget d’environ 20 millions de dollars uniquement pour l’infrastructure de vaccination. À cela s’ajoutent les coûts énergétiques, les coûts des matières premières et le risque opérationnel lié à l’exploitation d’un système biologique parallèle.
« Notre approche inverse la situation », a déclaré Milshteyn. « Nous effectuons beaucoup de travail d’analyse dès le départ, mais lorsqu’il s’agit de mise en œuvre, il n’y a aucune nouvelle infrastructure ni aucun fardeau réglementaire associé à l’introduction de microbes. Nous aidons simplement les microbes déjà présents à prospérer. »
Du laboratoire au marché
Lors d’essais en laboratoire sur du minerai de sulfure primaire à faible teneur, cette approche a augmenté la récupération du cuivre d’environ 60 % à environ 90 %. Dans une minéralogie plus complexe, notamment les minerais réfractaires à haute teneur en carbonate, le système a permis une génération d’acide in situ et une lixiviation des métaux à des taux environ trois fois supérieurs à ceux de l’industrie. À l’intérieur du tas, les additifs aident à maintenir un écosystème microbien plus sain, en déplaçant la composition de la communauté vers des populations qui favorisent les réactions d’oxydation et la production soutenue d’acide dans des conditions difficiles.
Malgré ces résultats, le scepticisme demeure. De nombreux mineurs ont déjà vu le biomining échouer. Selon Milshteyn, le premier obstacle consiste à convaincre les opérateurs qu’il ne s’agit pas d’une autre version des stratégies d’inoculation passées.
« Une fois qu’ils ont compris le concept, la réaction est généralement : « Cela a beaucoup de sens » », a-t-il déclaré. « Le plus gros problème n’est pas l’incrédulité, c’est l’aversion au risque. Les gens veulent d’abord voir quelqu’un d’autre le prouver. »
Fondée en 2023, la société est basée aux Bakar Labs for Energy & Materials de l’UC Berkeley et dirigée par une équipe ayant une formation en métagénomique, en exploitation minière et en métallurgie. Alexandra Shiluk, directrice de l’exploitation et cofondatrice, a déclaré que la plateforme avait été façonnée par de longues conversations avec des mineurs frustrés par les efforts antérieurs de biominage et intentionnellement conçue pour éliminer les obstacles à l’adoption.
Le financement de démarrage soutiendra la transition des travaux en laboratoire vers la validation à l’échelle industrielle, y compris les projets pilotes sur colonne de trois mètres prévus pour le premier semestre 2026. Ces essais devront démontrer non seulement des récupérations plus élevées, mais aussi des performances, une contrôlabilité et une compatibilité constantes avec les opérations existantes.
Le changement de nom en Transition Metal Solutions reflète à la fois le timing et le positionnement. La demande de cuivre augmente, portée par la transition énergétique et les infrastructures liées à l’IA, tandis que les récupérations des minerais sulfurés restent faibles, souvent inférieures à 60 %. Ces minerais représentent environ 80 % des réserves restantes de cuivre. Sans un moyen évolutif de lixiviation économique des sulfures, l’industrie ne peut pas répondre à la demande future.
Dans le même temps, l’entreprise a délibérément évité d’être perçue comme une startup « bio ». Alors que les microbes sont au cœur du mécanisme, les produits déployés par les mines sont chimiques et la proposition de valeur est la simplicité opérationnelle.
Si la technologie évolue comme prévu, les implications pourraient être importantes. Cette approche pourrait libérer des dizaines de millions de tonnes de cuivre actuellement stockés dans des stocks de minerai déjà extrait mais non rentable, prolonger la durée de vie des opérations de lixiviation en tas existantes en permettant la relixiviation des tas épuisés et augmenter la productivité globale sans investissement en capital majeur. Une oxydation plus complète des sulfures pourrait également réduire le risque de drainage minier acide à long terme dans le minerai épuisé.
Bien que le cuivre soit l’objectif initial, la plateforme s’applique à tout métal contenu dans des sulfures, notamment le nickel, le cobalt, le zinc, l’argent et l’or. Dans un monde confronté à des pénuries structurelles de métaux critiques, l’entreprise parie que les gains les plus rapides ne proviendront pas de nouvelles mines, mais de l’exploitation accrue des matériaux déjà extraits.
