C’est nouveau : après les insectes, ce sont certains éléments naturels qui sont en voie de disparition en raison des développements récents des hautes technologies. Le tableau périodique des éléments qu’imagina Dmitri Mendeleev en comparant les propriétés chimiques de seulement 63 des éléments à cette époque, en 1869, a été revisité par la European Chemical Society (illustration) et il indique trois choses. La taille des cases déformées correspondant à chaque élément est une image de son abondance et les couleurs symbolisent les risques de pénurie, par exemple en jaune pour le lithium (Li), le bore (B), le magnésium (Mg) our encore le phosphore (P) non pas parce qu’il ne sont pas abondants mais parce que les gisements exploitables économiquement iront en se raréfiant. Viennent ensuite les éléments dont la demande par l’industrie est en augmentation constante figurés en orangé sur ce tableau. Il faut noter que pour les métaux rares et souvent précieux que sont le ruthénium (Ru), le rhodium (Rh), le palladium (Pd), l’osmium (Os), l’iridium (Ir) et le platine (Pt) sont utilisés par l’industrie chimique pour la confection de catalyseurs. l’industrie automobile utilise également du platine pour les pots catalytiques.
Enfin toute une série de métaux et de métalloïdes sont sérieusement en danger en raison de leur utilisation dans, entre autres technologies, les smart-phones. Se greffent à cette évaluation de la pénurie de certains éléments les métaux extraits de la croute terrestre dans des zones de conflits armés comme le tantale (Ta), l’or (Au) et le tungstène (W). Il apparaît ce que l’on peut considérer comme une erreur de couleur est le cas de l’hélium (He) dont la teneur dans l’atmosphère est pratiquement constante. C’est la demande croissante en ce gaz rare qui fait qu’il a été classé comme sérieusement limité en particulier pour refroidir les aimants supraconducteurs industriels, de recherche et d’imagerie médicale. Enfin pour clore ce panorama, la demande en hafnium (Hf) risque de faire monter le prix de ce métal car il est utilisé pour fabriquer les barres de contrôle des réacteurs nucléaires.
Source : The Conversation
jacqueshenry 
Ce tableau périodique des éléments est magnifique de clarté et de synthèse sur la réalité géologique et minière actuelle. Merci 🙂
Elle permet de dresser un plan de recherches sur les alternatives à trouver pour les éléments critiques comme le lithium par exemple, incontournable aujourd’hui dans la technologie des batteries rechargeables. Ces batteries vont évoluer, le graphène et le sodium ont fait leur apparition dans les laboratoires de R & D avec des résultats spectaculaires…reste à voir si ces nouvelles technologies seront industrialisables à moyen terme (d’ici 10 ans minimum).
Parallèlement, il est clair que les sociétés intéressées débourseront plus d’argent pour l’exploration de nouveaux gisements, et cela fera comme pour le pétrole avec un « peak-oil » qui finalement a été largement repoussé.
L’extraction de métaux rares peut être critique dans certaines applications. Je pense par exemple à la société Johnson-Matthey qui fabrique des dérivés du palladium, du rhodium et du platine pour nos pots catalytiques et grâce à qui on économiserait « 20 millions de tonnes de polluants à base de CO2 par an ».
S’il y a pénurie de ces matériaux rares, je pense personnellement qu’en mettant un filtre gratuit à base de charbon actif dans chaque pot d’échappement après chaque plein et en végétalisant toutes les surfaces possibles dans les grandes villes polluées comme Paris, on arriverait à des résultats identiques pour beaucoup moins cher. Ce qui laisserait ces catalyseurs à disposition pour l’industrie chimique sur des applications critiques (organo-synthèse de principes actifs clés en industrie pharmaceutique, etc..).
Selon les russes, on a déjà extrait l’essentiel de l’or de la terre et il ne reste que quelques gisements pour générer de nouvelles réserves dont le prix ira forcément à la hausse, malgré le recyclage de l’or des bijoux d’occasion. Mais peut-être que la raréfaction des métaux rares va provoquer un effort accru de prospection, du fait de la hausse du prix des matières premières rares.
Aux dernières nouvelles, des sociétés souhaiteraient aller sur la lune pour exploiter l’hélium 3 qui serait le carburant idéal de la fusion contrôlée, mais ce n’est pas pour tout de suite, car il faudra attendre que ITER soit construit et livre des données sur la faisabilité de la fusion.
En attendant, je propose de végétaliser un maximum de surfaces, de mettre des filtres à charbon actif partout où c’est possible, et last but not least, de garder le plus longtemps possible nos centrales nucléaires qui travaillent selon le principe de la fission.
PS : un article qui vient de sortir dans lequel des chercheurs disent avoir optimisé la quantité de palladium dans une pile à combustible en mettant au point une technique pour disposer 5 feuillets atomique de ce métal, ce qui aurait pour conséquence de multiplier par un facteur d’au moins 10 son efficacité en réduisant sa quantité de 90 % : https://www.clubic.com/transport-electrique/actualite-851099-demain-voitures-pile-combustible-optimisee-90-metal.html
Ce projet n’en est qu’au stade de la R & D, et donc le procédé n’est pas encore industrialisable. Cela devrait donner des idées aux chercheurs qui planchent sur l’utilisation d’autres métaux rares dont l’approvisionnement est sous tension.
Le problème des piles à hydrogène – il faut utiliser les bons termes – est double : la production d’hydrogène est très coûteuse en énergie et le rendement des « piles à combustible » est tout simplement catastrophique pour l’instant mais je doute que l’on puisse trouver une amélioration significative dans un futur proche. Je me méfie de ces annonces de presse qui rapportent des travaux qui ne seront jamais développés industriellement pour toutes sortes de raisons.
Il y a pour des milliers d’années d’uranium dans les mers à 500 dollars le kg ( Steven Chu ).
Dans les réacteurs de 4ième génération que vend par exemple la Russie son prix n’apparaîtra pas…
Il n’y a pas que les hautes technologies qui consomment des éléments, et à la limite ce n’est pas l’usage le plus problématique vu que que les éléments en question peuvent être au moins partiellement recyclés en récupérant le matériel usagé.
On ne peut pas en dire autant pour tous les usages dispersifs, par exemple les pigments de différentes couleur réalisés avec des oxydes métalliques qui une fois utilisés (peinture, alimentation, feux d’artifice…)ne seront jamais récupérés, ou le phosphore utilisé dans les engrais.
Des ions argents sont par exemple utilisés dans certains textiles pour empêcher le développement de mauvaises odeurs, là aussi, c’est typiquement un usage dispersif qui est irréversible à échelle de temps humain.
L’hélium est extrait de certains gisements de gaz naturels, c’est pourquoi il est classé « sensible ». De mémoire, pendant la guerre froide, il y avait même des stocks stratégique d’hélium aux US.
Si, au moins, cela pouvait faire réfléchir nos « élites » sur l’opportunité de développer à tout va les ENRi, grosses consommatrices de métaux et terres « rares », sans compter les batteries, pour le moment indispensables pour pallier l’intermittence (sans parler des « montagnes » de containers de batteries que cela supposerait)
Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme m’apprenait en physique un normalien nommé Henry !!!
Ce n’est Lavoisier qui a dit ça en découvrant le mécanisme de l’oxydation de l’hydrogène par l’oxygène pour produire de l’eau ?
Je lance une idée en l’air pour Jacques Henry…il serait intéressant d’avoir un billet sur les cycles biogéochimiques (eau, carbone, phosphore, soufre, métaux, azote, oxygène, hydrogène) qui comme leur nom l’indique permettent le recyclage naturel d’un certain nombre d’éléments du tableau périodique et que la majeure partie des écologistes politiques ignorent totalement.
Bien sûr que les éléments ne sont pas perdus, maintenant exploiter un gisement concentré à quelques % ou à quelques centaines ou millièmes de %, n’implique pas le même coût et donc plus la même utilisation.
Vous avez parfaitement raison.
Je pensais aux cycles biogéochimiques non pas dans le cadre de ce billet mais dans le cadre plus général de l’écologie (la branche des sciences de la nature et de la vie que j’ai eu le plaisir d’étudier un petit peu quand j’étais étudiant) que les écologistes politiques ne connaissent pas en France (les choses sont différentes dans certains pays nordiques) : en effet, pratiquement aucun n’a une formation supérieure de biologiste comme Jacques Henry et/ou d’ingénieur agro :
– Lipietz, est un X-pont économiste,
– Jadot est économiste,
– Duflot a fait l’ESSEC et on peut la considérer aussi comme une économiste,
– Hulot comme Bougrain-Dubourg sont journalistes,
– Cohn-Bendit a effleuré la sociologie à la fac de Nanterre,
– Bové a tenté une prépa littéraire à Bordeaux sans succès,
– Canfin du WWF a fait l’institut d’études politiques de Bordeaux,
– Lecoeur est sociologue,
– Yann Arthus Bertrand est cinéaste et photographe,
– Eva Joly est magistrate,
– Corinne Lepage est avocate…etc.
A ma connaissance, mais je peux me tromper, les seuls qui soient à peu près au niveau en sciences écologiques sont Michèle Rivasi qui est prof de sciences naturelles et Antoine Waechter qui a un doctorat en éthologie. Il doit en avoir certainement plus, mais ils forment une infime minorité dans les courants d’écologie politique. C’est pourquoi dès qu’ils parlent d’un sujet de sciences écologiques, ils se plantent dans les grandes largeurs (c’est logique, on n’irait pas confier un triple pontage coronarien à un plombier).