Investir dans le ruthénium : le métal technologique méconnu

Platinum Group Metals

Les métaux rares sont de plus en plus considérés comme des éléments stratégiques, car ils sont consommés en petites quantités pour des applications vitales dans la production d'électronique, d'IA, d'énergie propre, d'armements de pointe, etc.

Cela est généralement vrai pour tous les métaux du groupe du platine (suivez les liens pour obtenir un rapport d'investissement détaillé comme celui-ci concernant le métal correspondant) :

• Platine
• Iridium
• Osmium
• Palladium
• Rhodium
• Le ruthénium (sujet de ce rapport)

Ces métaux se trouvent généralement ensemble dans le même minerai, le platine et le palladium constituant la part la plus importante, les autres formant des éléments traces qui doivent être raffinés sous une forme pure pour les applications industrielles.

Avec un marché restreint et des sources géographiquement concentrées, le ruthénium est très vulnérable aux perturbations potentielles du marché et à la volatilité des prix. De ce fait, son prix atteint un niveau record, dépassant le précédent record de 2011.

Source: Investissement stratégique dans les métaux

Le ruthénium est utilisé dans les alliages résistants à la corrosion, les contacts électriques, les capteurs et le traitement du cancer.

(Si vous souhaitez investir dans les métaux précieux, vous pouvez également consulter nos articles.) Investir dans l'or  Investir dans l'argent).

Qu'est-ce que le ruthénium ?

Le ruthénium est un métal argenté du groupe du platine. Il est plus rare, plus dur et plus cassant que le platine.

Il possède un point de fusion très élevé de 2 250 °C (4 082 °F), est chimiquement stable et résiste à la corrosion, ne se ternissant pas facilement.

Le ruthénium possède sept isotopes stables, le ruthénium-102 étant la forme la plus courante (abondance relative de 31.5 %) : ⁹⁶Ru, ⁹⁸Ru, ⁹⁹Ru, ¹⁰⁰Ru, ¹⁰¹Ru, ¹⁰²Ru et ¹⁰⁴Ru.

Cet élément a été découvert au XIXe siècle.^th siècle par un scientifique russe Karl Karlovich Klaus, alors qu'il travaillait à l'université de Kazan, mais avait été partiellement isolé auparavant par le chimiste russe Gottfried Osann à Tartu (aujourd'hui en Estonie) et le chimiste polonais Jedrzej Sniadecki.

Source: Heraeus

Elle tire son nom du mot latin Ruthénie, un ancien nom de la Russie.

Le ruthénium a d'abord été purifié à partir des résidus de la production de pièces de monnaie en platine provenant du minerai extrait des montagnes de l'Oural, qui constituent encore aujourd'hui une source importante de platine et de ruthénium.

Approvisionnement et marché du ruthénium

Le ruthénium est presque exclusivement obtenu comme sous-produit de l'extraction du platine et du nickel. De ce fait, l'offre de ce métal est très inélastique, ce qui entraîne une surproduction ou une sous-production en fonction des fluctuations de la demande ou des variations du volume d'extraction du platine et du nickel.

Le ruthénium est présent à une concentration d'environ 0.001 ppm (parties par million) dans la croûte terrestre, ce qui en fait le sixième métal le plus rare sur Terre. Sa production annuelle se situe autour de 20 à 30 tonnes seulement.

Les 3 principales sources sont l'Afrique du Sud, la Russie et le Zimbabwe, avec une production moindre aux États-Unis, au Canada et en Australie.

L'Afrique du Sud est de loin le plus important producteur, assurant les deux tiers de la production mondiale, suivie par la Russie (1/4).^th), en grande partie parce que les minerais de métaux du groupe platine du pays sont beaucoup plus riches en ruthénium qu'ailleurs, jusqu'à 11 % du volume total de PGM.

Source: Knollmont

En Afrique du Sud, le Complexe de Bushveld, connue pour ses riches gisements de platine et de métaux du groupe du platine, est la principale source de ruthénium.

Source: Britannique

Le marché mondial du ruthénium est estimé à 601 millions de dollars en 2024 et devrait croître à un TCAC de 5.2 % jusqu'en 2032, pour atteindre 900 millions de dollars..

Contrairement à d'autres métaux rares, le raffinage du ruthénium n'est pas concentré en Chine ou en Russie, ce qui réduit les risques géopolitiques liés à la perturbation des approvisionnements d'origine russe ou à l'instabilité intérieure en Afrique du Sud.
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Applications du ruthénium

Les deux principales applications du ruthénium sont l'électronique et la production chimique/les alliages, qui représentent l'essentiel de la demande en ruthénium.
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Applications électriques et électroniques du ruthénium

Le point de fusion élevé et l'excellente conductivité du ruthénium en font un choix privilégié pour les contacts électriques et les résistances à couches minces.

On trouve souvent du ruthénium dans des produits comme les supercondensateurs et les résistances à puce, où il offre une réversibilité et une cyclabilité élevées, une large fenêtre de potentiel de fonctionnement et une valeur de capacité élevée.

Source: Plongée de recherche

Il est également utilisé dans les disques durs, qui nécessitent du ruthénium entre les couches magnétiques pour stocker les données dans un film ultra-mince de moins d'un nanomètre d'épaisseur. La demande liée à la fabrication de disques durs et une pénurie de production de ruthénium étaient l'une des principales raisons de la précédente flambée des prix.

Aujourd'hui, la présence de ruthénium dans les disques durs et les circuits intégrés en fait un composant certes petit, mais essentiel des centres de données, notamment avec le développement de centres de données d'IA massifs.

Avec le déploiement de l'IA et l'augmentation des besoins en stockage de données, il est indispensable de disposer d'une technologie à la fois abordable, rentable et capable de stocker de grandes quantités de données. Les technologies reposant sur d'autres éléments restent très coûteuses.

Sandeep Kaler - Analyste en stratégie de marché chez SFA

Le ruthénium est également utilisé dans la production de cristaux synthétiques de haute pureté, notamment de cristaux de saphir pour la fabrication de LED.

Les cartes de circuits imprimés utilisant du ruthénium sont également utilisées dans les applications aérospatiales et de défense, où les variations de température, la corrosion, etc., nécessitent une résistance accrue.

Alliages

Mélangé au platine et/ou au palladium, le ruthénium augmente la résistance de l'alliage obtenu.

Les alliages à base de ruthénium durcis sont couramment utilisés pour les contacts électriques soumis à une usure sévère.

Ceci est particulièrement important pour les applications susceptibles d'endommager la couche de platine, comme le métal de base du contact électrique et de l'électrode utilisé pour l'électroplacage ou la pulvérisation cathodique (utilisée pour produire des films minces et des revêtements).

Source: Placage Sharretts

Pour la même raison de dureté accrue, le ruthénium peut être utilisé en joaillerie à la place des objets en platine.

Le ruthénium peut également être ajouté à d'autres métaux. Par exemple, aL'ajout de 0.1 % de ruthénium au titane le rend environ 100 fois plus résistant à la corrosion..

Le ruthénium est généralement utilisé en petites quantités dans des applications telles que les aubes de turbines de moteurs à réaction et d'autres pièces exposées à des températures extrêmes ou à des conditions corrosives.

Même une petite quantité de revêtement électrolytique au ruthénium dans le secteur aérospatial peut considérablement augmenter la résistance à la corrosion, ce qui accroît la durée de vie de l'équipement et contribue à garantir son fonctionnement en toute sécurité.

Le ruthénium a un point de fusion de 4 233 degrés Fahrenheit et un point d'ébullition de 7 502 degrés Fahrenheit, ce qui lui permet d'accroître la résistance de nombreux matériaux aux hautes températures.

Utilisations chimiques et catalytiques du ruthénium

Comme la plupart des métaux du groupe du platine, le ruthénium peut être utilisé comme catalyseur pour diverses réactions chimiques.

L'une des applications courantes du ruthénium dans l'industrie chimique est le revêtement des anodes des cellules électrochimiques pour la production de chlore à partir d'eau salée. On retrouve également des revêtements d'oxyde de ruthénium, souvent combinés à de l'iridium, utilisés pour la chloration électrochimique dans les systèmes de traitement des eaux de ballast des navires.

Il est également utilisé pour la production d'ammoniac et d'acide acétique, deux produits chimiques qui figurent parmi les plus gros volumes produits au monde.

Le ruthénium peut également être utilisé pour d'autres procédés catalytiques, notamment le clivage du sulfure d'hydrogène et son élimination des procédés industriels tels que le raffinage du pétrole.

Énergie verte

Une application émergente du ruthénium réside dans la production d'énergie verte et à faible émission de carbone.

Il peut être utilisé pour de nombreuses nouvelles formes possibles de production d'énergie :

• Le ruthénium est utilisé comme un colorant photoactif in cellules solaires à colorant (DSSC), un nouveau type de cellule solaire qui n'est pas encore commercialisé.
• Dans une Catalyseur cobalt-chrome-manganèse-ruthénium, pour la production d'hydrogène vert sans platine.
  • Le ruthénium, le silicium et le tungstène (RuSiW) constituent également une option pour la production d'hydrogène vert.
• Nanoparticules de ruthénium pour la photosynthèse artificielle.
• Un colorant au ruthénium peut être utilisé dans les batteries nucléaires (bêta-voltaïques) qui pourraient durer des décennies, voire des siècles.
• Le ruthénium est un catalyseur clé du procédé Fischer-Tropsch, où il est utilisé pour synthétiser des carburants liquides à partir de gaz de synthèse, ce qui constitue en soi une étape de la transformation du CO2 capturé en carburant liquide.

Globalement, l'extrême résistance du ruthénium et sa capacité à constituer une alternative au platine pour la production d'hydrogène et la photocatalyse commencent à peine à être explorées par les scientifiques.

Il pourrait même être utilisé dans les batteries (anodes avancées et systèmes de batteries à l'état solide) comme agent dopant afin d'améliorer la stabilité et la conductivité des électrodes. Ceci serait particulièrement pertinent pour le stockage d'énergie dans les secteurs aérospatial et militaire, où la durabilité et les performances en conditions extrêmes sont primordiales.

Ainsi, dans les prochaines années, nous pourrions assister à une forte augmentation de la consommation de ruthénium provenant des énergies vertes, surtout si les prix du platine deviennent trop élevés pour continuer à l'utiliser dans les applications catalytiques.

Utilisations biotechnologiques et médicales du ruthénium

De petites quantités de ruthénium peuvent être utilisées à des fins médicales. Il est notamment utilisé dans :

• Capteurs optoélectroniques pour l'oxygène.
• En tant qu'agent colorant (rouge de ruthénium) pour la microscopie optique et la microscopie électronique.
• L'isotope ruthénium-106 est utilisé en radiothérapie des tumeurs oculaires.
• Composés de tabouret de piano Ru(II) pourrait remplacer les médicaments anticancéreux à base de platine.

Investir dans l'extraction du ruthénium

(Comment s'exposer au ruthénium ? Contrairement à l'or ou à l'argent, le ruthénium possède un marché de détail très restreint, mais les investisseurs peuvent y accéder par l'intermédiaire de négociants spécialisés proposant des lingots/barres de haute pureté avec stockage en coffre-fort ou via des actions de sociétés minières spécialisées dans les platinoïdes. La liquidité et les spreads sont généralement plus importants que pour les principaux métaux précieux ; les coûts de garde et de sortie sont donc des facteurs importants.)

Eau plate de Sibanye

La société sud-africaine Sibanye Stillwater est l'un des plus grands producteurs de platine au monde. L'Afrique du Sud produit 80 % du platine mondial, et Sibanye Stillwater est responsable d'un quart de cette production.

Source: Technologie minière

Elle produit également des éléments du groupe du platine comme le palladium, le rhodium, l'iridium et le ruthénium. La mine de Stillwater, aux États-Unis, est la plus importante source de ruthénium et d'autres métaux du groupe du platine (MGP) du pays.

Source: Eau plate de Sibanye

Sibanye Stillwater se diversifie actuellement pour entrer sur les marchés de l'or et des métaux pour batteries, l'or représentant une part importante des revenus de la société en raison de la récente flambée de ses prix.

Source: Technologie minière

Le marché du platine a été, jusqu'à récemment, contrôlé par le débat sur l'adoption des véhicules électriques par rapport aux moteurs à combustion interne, la forte augmentation des ventes de véhicules hybrides faisant grimper les prix du platine.

Grâce aux progrès rapides réalisés dans l'électrolyse de l'hydrogène à partir du platine et d'autres métaux du groupe du platine, cette situation pourrait évoluer. Ces métaux sont également indispensables à la conception de la plupart des piles à combustible qui convertissent l'hydrogène en électricité.

Dernières nouvelles et développements concernant l'action Sibanye Stillwater (SBSW)