Les terres rares en pénurie : de nouveaux aimants pour les véhicules électriques et les éoliennes afin d'accélérer la transition énergétique

De puissants aimants fabriqués à partir de métaux des terres rares sont utilisés dans les moteurs qui entraînent les voitures électriquesles éoliennes ou divers appareils électriques tels que les aspirateurs. Les aimants permanents utilisés dans les appareils haut de gamme actuels sont fabriqués à partir de matériaux qui pourraient se raréfier au cours des prochaines décennies en raison de l'augmentation attendue de la demande.

Selon Seaver Wang, codirecteur de l'équipe chargée du climat et de l'énergie au Breakthrough Institute, l'offre de certains éléments chimiques des terres rares devra être multipliée par sept d'ici à 2050 rien que pour répondre à la demande de éoliennes. La demande de métaux de terres rares tels que le néodyme et le dysprosium pour les véhicules électriques pourrait être multipliée par 15 d'ici à 2040.

Contrairement à leur nom, les terres rares ne sont pas si rares que cela. Cependant, les sites de production ne sont pas assez nombreux et les éléments ne sont pas présents en grande concentration, entre autres, ce qui pourrait rendre difficile leur exploitation économique d'ici quelques années. Selon Jonathan Rowntree, PDG de Niron Magnetics, "le monde a besoin d'une solution et d'une technologie différentes".

L'alternative : le nitrure de fer

Teslapar exemple, a annoncé en 2023 qu'elle n'utiliserait plus de terres rares dans ses véhicules électriques de nouvelle génération. La startup Niron Magnetics, basée dans le Minnesota, construit une installation de production de nitrure de fer, qui est dérivé d'éléments communs, pour faire face à d'éventuelles pénuries. Elle vise à atteindre une capacité de production de 1 000 kilogrammes d'ici à la fin de 2024.

L'entreprise s'efforce également de maximiser le potentiel du matériau. Jusqu'à présent, les aimants de Niron n'ont atteint que 10 MGOe. Avec une optimisation appropriée, 20 à 30 MGOe pourraient être atteints - la limite supérieure théorique est même plus élevée que celle des aimants au néodyme utilisés aujourd'hui.

En outre, les aimants en nitrure de fer ne contiennent pas de cobalt. L'extraction du cobalt est connue pour causer des problèmes environnementaux et humanitaires (par exemple au Congo ), et a été critiquée par les organisations de défense des droits de l'homme) et a été critiquée par les organisations de défense des droits de l'homme et de l'environnement et les organisations de défense de l'environnement. Ce matériau est donc un élément important de la lutte contre le changement climatique, au même titre que d'autres solutions alternatives.

L'augmentation du nombre d'aimants et de l'offre d'aimants est essentielle pour permettre la transition énergétique. Sans aimants supplémentaires, nous ne pourrons tout simplement pas atteindre nos objectifs.

- Gregg Cremer, conseiller auprès de l'ARPA-E du ministère américain de l'énergie