• L’iridium est indispensable aux électrolyseurs PEM dans la production d’hydrogène vert, or son extrême rareté soulève d’importants défis d’approvisionnement à mesure que nous développons la production.
• Les terres rares sont essentielles pour de nombreuses applications de haute technologie et d’énergie verte, il faut donc s’attendre à ce que la demande augmente considérablement, compte tenu de leur rôle crucial dans la transition énergétique.

Dans la recherche d’un avenir durable reposant sur des énergies propres, l’attention se focalise le plus souvent sur les technologies renouvelables de type panneaux solaires et éoliennes. Or, les vrais héros derrière ces innovations sont les matières qui les rendent possibles. L’iridium et les terres rares (TR), moins médiatisées, jouent en effet un rôle crucial dans cette transition. L’iridium, qui fait partie du groupe des métaux du platine, est indispensable à l’efficience des piles à combustible d’hydrogène et des électrolyseurs. De leur côté, les terres rares, relativement abondantes malgré leur appellation, sont cruciales dans la fabrication d’aimants, de batteries et d’autres composants haute performance essentiels aux technologies vertes. Comprendre l’importance de ces matériaux permet de mieux appréhender les complexités et les avancées à l’origine de la révolution énergétique. Cet article explore le rôle indispensable de l’iridium et des TR pour façonner un avenir plus propre et plus vert.

L’iridium est essentiel pour l’industrie de l’hydrogène, qui s’attache à bâtir un avenir neutre en carbone. Catalyseur indispensable aux électrolyseurs à membrane polymère (PEM), il permet la production efficiente d’hydrogène vert à partir de l’eau, à l’aide de sources d’énergie renouvelables. Néanmoins, dans la mesure où il existe uniquement dans des concentrations infimes et provient principalement d’un sous-produit de l’exploitation minière du platine, son extrême rareté soulève d’importants défis d’approvisionnement. Selon le Groupe de la Banque mondiale, la demande d’iridium prévue pour le processus d’électrolyse PEM pourrait d’ici les années 2040 dépasser la production mondiale actuelle de 160 %, créant ainsi un resserrement de l’offre et une forte demande en faveur de plus d’exploitation minière.

Pour répondre à ces préoccupations, l’industrie explore des moyens de réduire la dépendance à l’iridium, ce qui, paradoxalement, pourrait encore générer une forte demande en raison de l’immense mise à l’échelle nécessaire à la production mondiale d’hydrogène. Les chercheurs développent actuellement des catalyseurs plus efficients à base d’iridium et de matériaux alternatifs, afin de minimiser l’utilisation de cet élément tout en préservant les performances. Les innovations telles que le mécanisme assisté par matrice cristalline développé par l’Université d’Adélaïde augmentent l’efficience des catalyseurs d’iridium de 5 % à 12 %, ce qui souligne des avancées prometteuses. Toutefois, si les efforts déployés pour créer des catalyseurs à faible teneur en iridium sont prometteurs, ils nécessitent une validation plus poussée dans un cadre commercial. À mesure que le secteur de l’hydrogène se développe, il est crucial de surmonter les contraintes d’approvisionnement en iridium, en veillant à ce que les progrès technologiques suivent le rythme des objectifs ambitieux de production d’hydrogène vert.

Terres rares

En dépit de leur appellation, les TR sont relativement abondantes dans la croûte terrestre. Toutefois, les gisements économiquement viables sont peu nombreux. Cet ensemble inclut 17 éléments présentant des propriétés chimiques, électromagnétiques et magnétiques uniques, ce qui les rend essentiels pour de nombreuses applications de haute technologie. Souvent décrites comme les « vitamines » des technologies modernes, les TR améliorent les performances, l’efficience et la longévité de divers produits allant des smartphones et semi-conducteurs aux équipements de défense, en passant par les infrastructures d’énergie verte. Leur rôle dans la production d’aimants haute performance est particulièrement crucial, dans la mesure où ces aimants sont des composants essentiels des véhicules électriques (VE) et des éoliennes, permettant une conversion et un stockage plus efficaces de l’énergie.

Les TR revêtent une importance primordiale dans la transition énergétique. La demande relative à ces minéraux critiques devrait exploser à mesure que l’économie mondiale évolue vers les énergies propres. En 2020, la Banque mondiale a estimé que la production de minéraux critiques, y compris les terres rares, pourrait augmenter de près de 500 % d’ici 2050, dans la mesure où la demande de technologies propres exige la mise en place de nouveaux approvisionnements. Les aimants à base de néodyme, qui font partie intégrante des moteurs des VE et des éoliennes, illustrent cette tendance ; d’après l’Alliance européenne des matières premières, la demande relative à ces aimants pourrait passer de 5 000 tonnes en 2019 à 70 000 tonnes d’ici 2030.

Selon l’Institut d’études géologiques des États-Unis (US Geological Survey, USGS), la Chine possède plus de 80 % de la capacité mondiale de traitement des concentrés ou des carbonates de terres rares pour les transformer en matériaux utilisables par les fabricants. Les économies occidentales cherchant actuellement à réduire leur dépendance à l’égard de la Chine concernant les matières premières critiques, un certain nombre de pays tels que les États-Unis, l’Australie, le Brésil, le Vietnam et plusieurs autres devraient développer leurs opérations dans les années à venir.

Conclusion

L’intégration de matières premières peu connues mais d’importance cruciale, telles que l’iridium et les terres rares, dans un large panier de matières premières liées à la transition énergétique permet de veiller à ce que les capitaux soient dirigés vers des industries essentielles au développement des technologies y afférentes. Cette stratégie soutient les progrès des technologies clés, et offre aux investisseurs un portefeuille diversifié et représentatif des matières premières les plus essentielles à la transition énergétique.