La quête américaine d’indépendance dans la production d’aimants haute performance

L’extraction des éléments de terres rares, indispensables à la fabrication des aimants haute performance utilisés dans les technologies modernes, soulève des questions quant à leur coût et leur impact environnemental. La recherche de solutions pour rendre ces processus plus efficaces et durables devient une priorité. Découvrez comment une nouvelle initiative aux États-Unis pourrait transformer cette industrie.

L’Université du Texas à Arlington a reçu un financement de 1,3 million de dollars pour développer un procédé plus efficace de sourcing des éléments de terres rares. Ce projet, dirigé par le physicien J. Ping Liu, vise à rendre l’extraction de ces matériaux critiques plus rentable et écologiquement durable en utilisant des matériaux plus abondants et moins coûteux.

Les aimants dans nos vies quotidiennes

Les aimants jouent un rôle essentiel dans de nombreux appareils de notre quotidien, allant des ordinateurs portables aux smartphones, en passant par les technologies de l’énergie renouvelable comme les éoliennes et les véhicules électriques. Cette initiative répond à un besoin national urgent : augmenter la production domestique d’aimants pour diminuer la dépendance envers les fournisseurs étrangers.

« Alors que la demande des consommateurs nous pousse à fabriquer des produits plus petits, plus légers et plus puissants, les fabricants ont du mal à obtenir des matières premières rentables nécessaires pour les produire », a indiqué le Dr Liu. Ce professeur distingué de l’UTA et membre de l’American Physical Society a ajouté, « Nous travaillons sur l’expansion de la production d’aimants plus efficaces qui utilisent moins de métaux rares critiques. »

Le financement fait partie d’un investissement de 17 millions de dollars du Département de l’Énergie des États-Unis par le biais de leur programme Collaborative des Matériaux Critiques. Créé en 2023, ce programme vise à accélérer le développement des chaînes d’approvisionnement américaines pour les matériaux critiques tout en minimisant l’impact environnemental de l’extraction des éléments de terres rares essentiels à la technologie avancée.

Les défis de l’extraction

Les métaux de terres rares, bien que présents dans la croûte terrestre, sont dispersés et difficiles à extraire. Leur extraction nécessite plusieurs étapes de broyage, de traitement chimique et de raffinage, ce qui est coûteux, énergivore et nuisible à l’environnement.

Pour surmonter ces obstacles, Liu collaborera avec des chercheurs de l’Ames National Laboratory en Iowa, une institution de pointe en science et en ingénierie des matériaux, particulièrement en terres rares, et avec MP Materials, un fabricant d’aimants basé à Fort Worth. L’équipe prévoit de s’approvisionner en éléments de terres rares à la mine de Mountain Pass au Nevada, la plus grande mine de terres rares de l’hémisphère occidental. Ces matériaux seront ensuite traités dans l’installation de MP Materials à Fort Worth pour être transformés en aimants de haute qualité pour la fabrication technologique.

« À l’issue du projet, nous prévoyons d’avoir un projet pilote opérationnel qui pourra être adapté à la fabrication et à la production de masse », a affirmé le Dr. Liu. « Nos nouveaux designs créeront des emplois de fabrication précieux et respectueux de l’environnement tout en aidant à réduire notre dépendance envers les fournisseurs internationaux pour les matériaux critiques aux dispositifs de haute technologie. »

Les enjeux économiques

Investir dans la production domestique d’aimants a des implications économiques importantes. Les États-Unis dépendent fortement des fournisseurs étrangers, avec la Chine qui domine plus de 90 % de la fabrication mondiale des aimants. Cette dépendance présente des risques pour la stabilité de la chaîne d’approvisionnement et la sécurité nationale.

Selon un rapport du Département de l’Énergie de 2022, l’établissement de chaînes d’approvisionnement nationales pour les matériaux critiques pourrait économiser des milliards de dollars annuellement aux industries américaines tout en renforçant leur compétitivité mondiale.

Légende illustration : J. Ping Liu, physicien à l’Université du Texas à Arlington

Source : University of Texas at Arlington