Les terres rares restent essentielles, tout comme les matériaux utilisés pour les batteries et l'hydrogène.
Le ministère américain de l'Énergie (DOE) a publié sa version mise à jour Évaluation des matières critiques identifier les matériaux essentiels au déploiement des énergies propres et évaluer les risques liés à leur approvisionnement. Dans le contexte de l’effort mondial visant à réduire les émissions de carbone, la demande en technologies d’énergie propre et en matériaux nécessaires à leur fonctionnement est en hausse. Certains matériaux indispensables à ces technologies sont exposés à des risques potentiels d’approvisionnement. Il est essentiel de comprendre l’importance de ces matériaux pour élaborer des stratégies visant à garantir un avenir énergétique propre, durable et résilient. Par rapport à son précédent rapport datant de 2019, l’évaluation des matériaux critiques de 2023 met en évidence les conclusions suivantes :
Éléments des terres rares
Les éléments de terres rares (ETR) utilisés dans les aimants des moteurs de véhicules électriques et des éoliennes restent essentiels. Parmi ces éléments figurent notamment le néodyme, le praséodyme, le dysprosium et le terbium. Si le dysprosium et le terbium remplissent des fonctions similaires dans les aimants, le terbium est considéré comme légèrement moins critique à court terme, car il peut se substituer au dysprosium, mais l’inverse n’est pas vrai. De même, le praséodyme est également plus facilement remplaçable que son voisin du tableau périodique, le néodyme. Selon le DOE, la Chine domine la production de TER, ce que confirment également les données issues du Service géologique des États-Unis (U.S. Geological Survey).
Matériaux pour batteries
Les matériaux utilisés dans les batteries des véhicules électriques et les batteries de stockage stationnaires sont désormais considérés comme critiques. Le cobalt reste un matériau critique, et le lithium est désormais également considéré comme critique par le DOE à moyen terme, en raison de son utilisation croissante dans diverses compositions chimiques de batteries et de la croissance rapide du secteur des véhicules électriques. Le graphite naturel, qui est également utilisé dans les batteries, fait son entrée dans la liste et est lui aussi identifié comme critique dans cette évaluation.
Métaux du groupe du platine
Les métaux du groupe du platine utilisés dans les électrolyseurs à hydrogène, tels que le platine lui-même ou l’iridium, sont considérés comme critiques en raison de l’intérêt croissant porté aux technologies de l’hydrogène pour atteindre la neutralité carbone. Cependant, comme les véhicules électriques sont en train de supplanter les moteurs à combustion, ce qui entraîne une diminution de l'importance des pots catalytiques, les métaux du groupe du platine qui y sont utilisés, tels que le rhodium et le palladium, ne sont pas considérés comme critiques à moyen terme.
Le gallium et les principaux matériaux
Le gallium, métal utilisé dans le secteur des technologies, reste un élément essentiel en raison de son utilisation dans les LED et de son importance croissante dans les applications liées aux semi-conducteurs, notamment sous des formes telles que arséniure de gallium ou nitrure de gallium. Cette question cruciale est apparue au grand jour récemment avec l'annonce faite par un grand producteur La Chine va mettre en place des contrôles à l'exportation sur le gallium et le germanium, un autre métal utilisé dans les technologies de pointe. Le DOE considère désormais également que des matériaux majeurs tels que l'aluminium, le cuivre, le nickel et le silicium sont proches du seuil critique à moyen terme, principalement en raison de leur importance dans les efforts d'électrification.
Stratégies pour faire face à la situation critique
Afin d’atténuer les risques éventuels liés à l’approvisionnement, le DOE préconise de diversifier et d’élargir l’approvisionnement en s’appuyant sur des sources supplémentaires. Par ailleurs, la mise en place d’une économie circulaire intégrant le recyclage pourrait contribuer à limiter les situations de pénurie. Mais le développement de matériaux de substitution pour les matières jugées critiques constitue également un objectif viable à poursuivre, selon le DOE. Le ministère s’appuiera sur cette évaluation pour hiérarchiser les investissements “ visant à construire et à transformer les chaînes d’approvisionnement nationales ”.”
Le rapport complet est disponible à l'adresse suivante ici (PDF).
Photo : iStock/Airubon
