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Le nickel est l’un des éléments les plus couramment utilisés dans l’énergie propre. Composant clé dans les cathodes des batteries lithium-ion des voitures électriques et du stockage stationnaire. La demande mondiale est aléatoire, à l’avenir la quantité de ces équipements relève de la technologie qui reste perfectible, car associés à d’autres chimies de batterie qui se développent en conséquence.

De nombreux constructeurs automobiles se tournent déjà vers ceux au lithium fer phosphate (LFP), qui n’utilisent pas de nickel. D’autres développent des chimies sodium-ion, qui sont également sans nickel. C’est par ailleurs un alliage important dans l’énergie éolienne et solaire et serait utilisé dans les électrolyseurs pour la production d’hydrogène vert. Donc son avenir est selon les choix des nations.
L’Indonésie et les Philippines, en Asie du Sud-Est, sont d’importants producteurs de nickel extrait.
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L’Indonésie a produit la moitié du total mondial en 2023. La Nouvelle-Calédonie, la Russie, le Canada et l’Australie sont aussi de grands producteurs miniers. Une fois raffiné, il est légèrement concentré. L’Indonésie en produit un peu plus d’un tiers. La Chine en produit environ un quart. Le reste est réparti dans de nombreux pays, dont le Japon, le Canada, la Russie, l’Australie et d’autres.

Le molybdène est comme incontournable depuis même des décennies. Il est employé en alliages, électrodes et catalyseurs. Sa conductivité électrique est très élevée et se dilate très peu lorsqu’il est exposé à la chaleur. Cela en fait un matériau très utile pour l’énergie propre. Il est principalement utilisé dans la production d’énergie solaire et éolienne. Il est transformé en colorant très efficace pour les peintures, chimiquement nuancé.

L’addition d’une faible quantité de molybdène durcit l’acier. Plus des deux tiers de la production de molybdène sont utilisés dans les alliages. Lors des années 1980, le molybdène était considéré comme l’une des huit matières premières stratégiques indispensables en temps de guerre comme en temps de paix, pour divers usages en moult industries. Mais ce sont les plantes qui en raffolent le plus, les enrichissant en enzymes nutritives comme la xanthine oxydase, la nitrate réductase ou la nitrogénase.

Le manganèse est largement utilisé dans l’énergie solaire et éolienne, ainsi que dans les batteries lithium-ion pour les voitures électriques et le stockage stationnaire. Le manganèse sert essentiellement d’élément d’alliage aux métaux ferreux ou non ferreux, et contribue à améliorer les propriétés, mais également à produire du dioxyde de manganèse pour divers usages.

De petites quantités sont ainsi utilisées dans la production d’énergie géothermique. Il est utilisé dans la production d’acier pour augmenter la résistance et réduire l’usure. C’est l’un des minerais les plus utilisés par les humains depuis 17 000 ans, selon des recherches. Les Égyptiens et les Romains utilisaient des composés de manganèse dans la fabrication du verre, pour colorer ou décolorer celui-ci.

L’Afrique du Sud abrite ainsi les plus grands gisements connus de réserves de manganèse. Il représentait environ un tiers du total en 2023. Ce pays est suivi du Gabon et l’Australie. Mais aussi le Ghana, la Chine, l’Inde, le Brésil et la Côte d’Ivoire sont aussi des producteurs importants. 90 % des réserves mondiales reviennent à L’Australie, la Chine, le Brésil et l’Ukraine.

Le lithium est le composant central de la technologie de batterie la plus populaire actuellement, pour la transition énergétique. On obtient du lithium à partir de deux sources. Il peut être extrait des roches dures du sol, à l’instar de tout minéral et on l’imagine dans les mines traditionnelles. C’est le principal type de gisement trouvé en Australie.

Il peut être extrait de la saumure, c’est-à-dire de l’eau riche en sel de lithium. Pour obtenir ce lithium, les eaux souterraines salées doivent être pompées à la surface et laissées dans de grands étangs pendant des mois. Lorsque la majeure partie de l’eau s’est évaporée, le lithium peut être extrait. Ce sont les gisements typiques que l’on trouve en Amérique du Sud, au Chili, en Argentine et en Bolivie.

Les véhicules électriques et les batteries de stockage de l’énergie électrique sont fortement dépendants de ce matériau. C’est la deuxième technologie la plus populaire. Le phosphate de fer et de lithium (LFP) utilise également du lithium, de sorte que l’alternative la plus probable nécessitera toujours de grandes quantités de lithium.

Certains fabricants développent de nouvelles chimies, telles que le sodium-ion, qui n’utilisent pas de lithium. Un passage généralisé à cette technologie réduirait considérablement la demande prévue à l’avenir.

Le graphite est un composant clé des anodes de batterie. Il est donc important pour la transition vers les véhicules électriques et les batteries stationnaires pour équilibrer les réseaux électriques. Une partie du graphite pourrait être remplacée par du silicium ou complètement remplacée par des anodes de batterie au lithium.

En raison de son importance industrielle (pour les batteries de type lithiums-ions notamment) il est maintenant considéré comme matériau critique de la transition énergétique, inclus dans une première liste de criticité en Europe. Au XVIIIe siècle, la prospection de gisements riches en charbon conduit à interpréter à tort les roches graphiteuses (schistes, quartzites), de teinte noirâtre, comme étant charbonneuses.

La diversification des sources d’approvisionnement de ses matières, revient à encourager l’exploration et l’exploitation de nouveaux gisements dans nombreux pays. Le développement de technologies de recyclage, pour récupérer les terres rares contenues dans les produits en fin de vie. La recherche de substituts et les identifier comme des matériaux alternatifs aux terres rares pour certaines applications. Et l’optimisation de l’utilisation des terres rares, en réduisant la quantité de terres rares nécessaires dans les produits et en améliorant leur efficacité.

Les perspectives qui s’offrent aux minerais et terres rares dans la grande mutation de la consommation et des sources d’énergie. La technologie apporte des réponses et ses machines enjoignent ce nouveau destin qui est une révolution forgée pour la sauvegarde de la planète. Pour relever les défis du changement des transports, de l’origine de l’électricité et de satisfaction des besoins comme le chauffage, y compris les combustions pour l’industrie, plusieurs pistes sont à investir.

... à suivre...

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