Pourquoi les États-Unis ne peuvent pas briser le monopole de la Chine sur les métaux des terres rares — Partie 3

(Note de l'éditeur :c'est le dernier d'une série en trois parties. Lisez les parties 1 et 2.)

Dans des articles précédents, j'ai décrit le contexte qui a conduit au monopole chinois actuel sur le marché des éléments des terres rares (ETR), et pourquoi les croyances dominantes aux États-Unis selon lesquelles l'investissement privé et l'ouverture de nouvelles mines nationales ; faible utilisation de la défense des terres rares ; et le développement individuel du métal, de la technologie ou des produits finis ne peut pas résoudre le problème. Une autre illustration de cette urgence de dépendance peut être vue dans des rapports récents selon lesquels Lockheed Martin fait face à des sanctions chinoises, qui sont susceptibles de restreindre l'approvisionnement en terres rares cruciales pour la production d'armes avancées.

Dans cet article, je décris les étapes nécessaires au développement d'un partenariat de recherche et développement entre le secteur privé, le gouvernement et le monde universitaire, afin d'arracher le contrôle de la chaîne d'approvisionnement en ETR à la Chine.

Les États-Unis doivent traiter les ressources en terres rares de manière holistique, en tant que problème économique et de sécurité nationale. Il doit développer, sur la base de la politique nationale, une chaîne d'approvisionnement en ETR, en commençant par les matières premières, l'approvisionnement, le raffinage, la distribution, la fabrication et le recyclage. Les utilisateurs en aval de ces matières premières et alliages, y compris les fabricants de composants, doivent faire partie de la chaîne. Et cela doit être accompli par un effort dirigé par le gouvernement. Le projet de loi du Sénat S. 2093, présenté le 11 juillet 2019, pour la création d'une coopérative de raffinerie de terres rares contenant du thorium, est une bonne première étape.

Les composants importants de cette chaîne d'approvisionnement sont décrits ci-dessous.

Exploration des matériaux. Faire des terres rares un sous-produit d'autres activités minières, telles que les phosphates et le minerai de fer. Le coût d'investissement dans l'exploitation minière des terres rares est beaucoup plus faible et uniquement pour la purification en aval. Le U.S. Geological Survey a mené une analyse chimique approfondie de 23 gisements de phosphate sédimentaire (phosphorites) aux États-Unis, avec des résultats démontrant des terres rares enrichies de manière significative dans ces minerais. La phosphorite est la principale source mondiale d'engrais phosphorés. Ainsi, les terres rares peuvent être un sous-produit de l'industrie des engrais. Le coût d'investissement des ETR à valeur ajoutée sera considérablement inférieur, car les processus d'extraction primaire et de récupération initiale existent déjà.

Des coopératives axées sur les terres rares en tant que politique de sécurité nationale et économique devraient être mises en place pour utiliser la matière première des sous-produits de l'industrie des engrais. Ce concept devrait également être étudié pour d'autres zones minières, comme les minerais de fer.

Échanges. Dans le prolongement de la coopérative, des bourses électroniques d'achat-vente devraient être mises en place pour les transactions commerciales entre membres et non-membres. Ces échanges devraient s'appuyer sur des concepts existants utilisés, par exemple, par les échanges d'informations sur la santé. L'un des avantages de l'échange sera de créer des capacités de suivi de l'offre et de la demande, tout en équilibrant les besoins nationaux et l'allocation de matériel en temps de crise.

Substitutions et technologies de substitution. Une initiative nationale sous les auspices de la DARPA, de la National Science Foundation ou d'agences gouvernementales ou de défense similaires devrait être lancée pour explorer de manière intensive les possibilités de substitutions matérielles et technologiques pour les terres rares. Lorsqu'aucun élément de remplacement direct n'est disponible, des substituts systémiques doivent être recherchés. Une idée est de considérer la part des terres rares dans les applications, et de cibler les usages à fort pourcentage. Par exemple, le néodyme est utilisé dans environ 69 % des aimants permanents et le cérium dans 90 % des catalyseurs automobiles. Quels types de substituts pourraient être réalisables et comment les technologies de substitution peuvent-elles être utilisées pour éliminer les terres rares de la chaîne d'approvisionnement dans la mesure du possible ? Ce sont des questions auxquelles il est plus facile de répondre par des efforts soutenus du gouvernement et de R&D, par le biais d'agences et de financements appropriés. Compte tenu de l'état actuel de l'industrie des terres rares, il est hautement improbable que des industries privées soient le fer de lance de ce type de recherche. Une fois sa valeur prouvée, cependant, ils rejoindront probablement.

Les États-Unis devraient encourager activement le développement intensif de programmes d'ETR, à la fois par le biais de la recherche et de l'enseignement, dans leurs universités. À l'heure actuelle, seules quelques institutions proposent des programmes d'enseignement dédiés aux REE, et l'activité de R&D connexe est minime. Le soutien conjoint à l'innovation devrait être encouragé dans les techniques et technologies minières par des partenariats de collaboration entre le gouvernement, les universités et l'industrie, dans le but d'améliorer à la fois l'industrie et l'éducation aux niveaux des cycles supérieurs, du premier cycle et des collèges communautaires. Les professeurs et les départements universitaires devraient être encouragés à poursuivre des recherches de pointe, à renforcer la capacité du pays à répondre à la demande future d'ingénieurs du secteur de la chaîne d'approvisionnement en minéraux et à faire face aux départs à la retraite des professeurs.

Les énergies renouvelables et l'impact des véhicules électriques. On dit souvent que les terres rares sont indispensables pour les produits de haute technologie et les énergies renouvelables. Cependant, la part réelle des technologies nécessitant des terres rares n'a pas été clairement documentée. Par exemple, comment étendre la technologie éolienne asynchrone ne contenant pas d'ETR ? Ou, avec la popularité croissante des véhicules électriques, comment le besoin en baisse de cérium pour les convertisseurs catalytiques sera-t-il équilibré avec le besoin accru de batteries pour véhicules électriques ? Une analyse des besoins en matériaux, basée sur les nouvelles technologies, les tendances du marché et les capacités de substitution, peut grandement aider à limiter la demande d'ETR.

Stocks stratégiques et gestion des stocks . Semblable au stock national de pétrole, les États-Unis devraient développer un programme national de stockage des terres rares. Cela peut fonctionner en coopération avec le cadre d'échange. Encore une fois, il faut souligner qu'il s'agit d'une priorité de sécurité nationale et de politique économique, et qu'il ne devrait y avoir aucune place pour l'idéologie ou la partisanerie.

Partage des compétences critiques. Une partie intégrante du cadre coopératif est une exigence explicite de partage des connaissances et des compétences critiques entre les membres. Par exemple, un fabricant de véhicules électriques devrait être en mesure de coopérer avec le fournisseur de batteries.

Gouvernance. La gouvernance de la chaîne d'approvisionnement, bien que répartie entre plusieurs composants, doit être dirigée par une structure nationale globale.

Étant donné que les éléments ci-dessus impliquent de nombreuses parties prenantes, une structure de gouvernance et de gestion doit être créée pour garantir l'objectif commun des parties prenantes de créer une chaîne d'approvisionnement nationale en terres rares. C'est une meilleure alternative que de compter sur les récompenses du Pentagone pour l'ouverture de mines individuelles ou d'initiatives uniques similaires. Ce qu'il faut, c'est que toute la puissance de ce pays (gouvernement, secteur privé et universités) s'aligne sur la réalisation de l'indépendance des REE.

Shubho Chatterjee est un responsable de la transformation numérique, de la stratégie, de la technologie et des opérations.