Qu'est-ce qu'il y a dans tes affaires ? La plupart d'entre nous ne pensent pas aux matériaux qui rendent la vie moderne possible. Pourtant, des technologies telles que les téléphones intelligents, véhicules électriques, les téléviseurs à grand écran et la production d'énergie verte dépendent d'une gamme d'éléments chimiques dont la plupart des gens n'ont jamais entendu parler. Jusqu'à la fin du 20e siècle, beaucoup étaient considérés comme de simples curiosités – mais maintenant ils sont essentiels. En réalité, un téléphone portable contient plus d'un tiers des éléments du tableau périodique.

Comme de plus en plus de personnes souhaitent accéder à ces technologies, la demande pour les éléments critiques augmente. Mais l'offre est soumise à une série de facteurs politiques, facteurs économiques et géologiques, créant des prix volatils ainsi que des gains potentiels importants. Cela fait de l'investissement dans l'extraction de ces métaux une entreprise risquée. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples des éléments sur lesquels nous nous sommes appuyés et qui ont connu de fortes hausses de prix (et certaines baisses) au cours des dernières années.

Cobalt

Le cobalt est utilisé depuis des siècles pour créer de superbes émaux de verre bleu et de céramique. Aujourd'hui, c'est un composant essentiel des superalliages pour les moteurs à réaction modernes, et les batteries qui alimentent nos téléphones et nos voitures électriques. La demande pour ces véhicules a augmenté rapidement au cours des dernières années, avec des inscriptions mondiales plus que triplées à partir de 200, 000 en 2013 à 750, 000 en 2016. Les ventes de smartphones ont également augmenté - à plus de 1,5 milliard en 2017 - bien que la première baisse jamais enregistrée en fin d'année indique peut-être que certains marchés sont désormais saturés.

Parallèlement à la demande des industries traditionnelles, cela a contribué à faire grimper les prix du cobalt de 15 £ le kilogramme à près de 70 £ le kilogramme au cours des trois dernières années. L'Afrique a toujours été la plus grande source de minerais de cobalt, mais la demande croissante et les préoccupations concernant la sécurité de l'approvisionnement signifient que de nouvelles mines s'ouvrent dans d'autres régions telles que les États-Unis. Mais pour illustrer la volatilité du marché, l'augmentation de la production a fait chuter les prix de 30 % ces derniers mois.

Éléments de terres rares

Les "terres rares" sont un groupe de 17 éléments. Malgré leur nom, nous savons maintenant qu'ils ne sont pas si rares, et ils sont le plus souvent obtenus comme sous-produit de l'extraction à grande échelle du fer, du titane ou même de l'uranium. Dans les années récentes, leur production a été dominée par la Chine, qui a fourni plus de 95% de l'approvisionnement mondial.

Les terres rares sont utilisées dans les véhicules électriques et les éoliennes, où deux des éléments, néodyme et praséodyme, sont essentiels pour fabriquer les puissants aimants des moteurs électriques et des générateurs. De tels aimants se trouvent également dans tous les haut-parleurs et microphones des téléphones.

Les prix des différentes terres rares varient et fluctuent considérablement. Par exemple, portée par la croissance des véhicules électriques et de l'éolien, les prix de l'oxyde de néodyme ont culminé fin 2017 à 93 £ le kilo, le double du prix mi-2016, avant de retomber à des niveaux supérieurs d'environ 40 % à ceux de 2016. Cette volatilité et cette insécurité d'approvisionnement signifient que davantage de pays cherchent à trouver leurs propres sources de terres rares ou à diversifier leur approvisionnement en dehors de la Chine.

Gallium

Le gallium est un élément étrange. Sous sa forme métallique, il peut fondre par une journée chaude (au-dessus de 30°C). Mais lorsqu'il est combiné avec de l'arsenic pour faire de l'arséniure de gallium, il crée un puissant semi-conducteur à grande vitesse utilisé dans la micro-électronique qui rend nos téléphones si intelligents. Avec de l'azote (nitrure de gallium), il est utilisé dans les éclairages basse consommation (LED) avec la bonne couleur (les LED étaient auparavant simplement rouges ou vertes avant le nitrure de gallium). De nouveau, le gallium est principalement produit comme sous-produit d'autres mines de métaux, principalement pour le fer et le zinc, mais contrairement à ces métaux, son prix a plus que doublé depuis 2016 pour atteindre 315 £ le kilogramme en mai 2018.

Indium

L'indium est l'un des éléments métalliques les plus rares sur terre, mais vous en regardez probablement tous les jours, car tous les écrans plats et tactiles reposent sur une très fine couche d'oxyde d'indium et d'étain. L'élément est obtenu principalement en tant que sous-produit de l'extraction du zinc et vous n'obtiendrez peut-être qu'un gramme d'indium à partir de 1, 000 tonnes de minerai.

Malgré sa rareté, c'est toujours une partie essentielle des appareils électroniques car il n'y a actuellement aucune alternative viable pour créer des écrans tactiles. Cependant, les scientifiques espèrent que la forme bidimensionnelle du carbone connue sous le nom de graphène pourra apporter une solution. Après une baisse importante en 2015, le prix a maintenant augmenté de 50 % par rapport aux niveaux de 2016-17 pour atteindre environ 350 £ le kilogramme, principalement grâce à son utilisation dans les écrans plats.

Tungstène

Le tungstène est l'un des éléments les plus lourds, deux fois plus dense que l'acier. Nous comptions sur lui pour éclairer nos maisons, lorsque les ampoules à incandescence à l'ancienne utilisaient un fin filament de tungstène. Mais même si les solutions d'éclairage à faible consommation d'énergie ont pratiquement éliminé les ampoules au tungstène, la plupart d'entre nous utiliserons encore du tungstène tous les jours. Avec le cobalt et le néodyme, c'est ce qui fait vibrer nos téléphones. Les trois éléments sont utilisés dans la masse petite mais lourde qui est tournée par un moteur à l'intérieur de nos téléphones afin de créer des vibrations.

Le tungstène combiné au carbone crée également une céramique extrêmement dure pour les outils de coupe utilisés dans l'usinage de composants métalliques dans l'aérospatiale, industries de la défense et de l'automobile. Il est utilisé dans les pièces résistantes à l'usure dans l'extraction de pétrole et de gaz, machines pour l'exploitation minière et les tunneliers. Le tungstène entre également dans la fabrication d'aciers à hautes performances.

Le minerai de tungstène est l'un des rares minéraux nouvellement extraits au Royaume-Uni, avec la réouverture d'une mine de minerai de tungstène-étain en sommeil près de Plymouth en 2014. La mine a connu des difficultés financières en raison de la volatilité des prix mondiaux du minerai. Les prix ont chuté de 2014 à 2016, mais sont depuis revenus aux valeurs du début de 2014, donnant un peu d'espoir pour l'avenir de la mine.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.