Matières premières
Investir dans le ruthénium: le métal technologique négligé
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Métaux du groupe du platine
Les métaux rares sont de plus en plus considérés comme des éléments stratégiques, car de petites quantités sont indispensables à des applications essentielles dans l’électronique, l’IA, les énergies propres et les armements avancés.
Cela vaut généralement pour tous les métaux du groupe du platine. Les liens ci-dessous donnent accès à un rapport d’investissement détaillé comparable pour chacun d’eux :
Ces métaux se trouvent souvent ensemble dans le même minerai. Le platine et le palladium en constituent la majeure partie, tandis que les autres sont présents à l’état de traces et doivent être raffinés sous une forme pure pour les applications industrielles.
Avec un marché restreint et des sources géographiquement concentrées, le ruthénium est très exposé aux perturbations du marché et à la volatilité des prix. Cela peut en faire un métal intéressant pour les investisseurs, puisque son cours atteint un sommet historique et dépasse le précédent record de 2011.
Source : Strategic Metal Invest
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 et 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.
Son point de fusion est très élevé, à 2 250 °C (4 082 °F). Il est chimiquement stable, résiste à la corrosion et se ternit difficilement.
Le ruthénium possède sept isotopes stables. Le ruthénium 102 est le plus abondant, avec une abondance relative de 31,5 % : ⁹⁶Ru, ⁹⁸Ru, ⁹⁹Ru, ¹⁰⁰Ru, ¹⁰¹Ru, ¹⁰²Ru et ¹⁰⁴Ru.
Cet élément a été découvert au XIXe siècle par le scientifique russe Karl Karlovich Klaus, alors qu’il travaillait à l’université de Kazan. Il avait auparavant été partiellement isolé par le chimiste russe Gottfried Osann à Tartu, dans l’actuelle Estonie, et par le chimiste polonais Jedrzej Sniadecki.
Source : Heraeus
Son nom vient du mot latin Ruthenia, une ancienne appellation de la Russie.
Le ruthénium a d’abord été purifié à partir de résidus issus de la fabrication de pièces de monnaie en platine, avec du minerai extrait de l’Oural, qui demeure aujourd’hui une source importante de platine et de ruthénium.
Approvisionnement et marché du ruthénium
Le ruthénium est obtenu presque exclusivement comme sous-produit de l’extraction du platine et du nickel. Son offre est donc très peu élastique, ce qui peut entraîner une surproduction ou une sous-production lorsque la demande fluctue ou que les volumes d’extraction du platine et du nickel évoluent.
Le ruthénium représente environ 0,001 ppm de la croûte terrestre, ce qui en fait le sixième métal le plus rare sur Terre. Sa production annuelle ne dépasse qu’environ 20 à 30 tonnes.
Les trois principales sources sont l’Afrique du Sud, la Russie et le Zimbabwe. Une partie de la production provient également des États-Unis, du Canada et de l’Australie.
L’Afrique du Sud est de loin le premier producteur, avec les deux tiers de la production mondiale, devant la Russie, qui en assure environ un quart. Cela s’explique notamment par le fait que les minerais sud-africains de métaux du groupe du platine sont beaucoup plus riches en ruthénium qu’ailleurs, jusqu’à 11 % du volume total de MGP.
Source : Knollmont
En Afrique du Sud, le complexe du Bushveld, connu pour ses riches gisements de platine et d’autres métaux du groupe du platine, constitue la principale source de ruthénium.
Source : Britannica
Contrairement à d’autres métaux rares, le raffinage du ruthénium n’est pas concentré en Chine ou en Russie. Les risques géopolitiques de perturbation concernent donc surtout l’offre d’origine russe et l’instabilité intérieure en Afrique du Sud.
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| Pays | Part de la production mondiale | Principales régions minières |
|---|---|---|
| Afrique du Sud | ≈ 67% | Complexe du Bushveld |
| Russie | ≈ 25% | Monts Oural, Norilsk |
| Zimbabwe | ≈ 5% | Grand Dyke |
| Autres (États-Unis, Canada, Australie) | ≈ 3% | Stillwater, bassin de Sudbury |
Applications du ruthénium
Les deux principales familles d’applications du ruthénium sont l’électricité et l’électronique, d’une part, et la production chimique et les alliages, d’autre part. Elles concentrent l’essentiel de la demande.
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| Application | Pourquoi le ruthénium ? | Exemples de produits |
|---|---|---|
| Électronique | Haute conductivité ; stabilité des films minces | Entretoises de supports HDD, résistances à puce, supercondensateurs |
| Alliages & placage | Dureté ; résistance à la corrosion et à la chaleur | Contacts électriques, pales de turbine d’avion à réaction, fixations aérospatiales |
| Catalyse | Sites catalytiques actifs ; revêtements chlore/anode | Anodes chlore-alcali, ammoniac et acide acétique, élimination du H2S |
| Énergie verte | Co‑catalyseur d’électrolyse PEM ; complexes photoactifs | Électrolyseurs à hydrogène, DSSC, photosynthèse artificielle |
| Biotechnologies et médecine | Isotopes de radiothérapie ; colorants de détection | Brachythérapie oculaire (Ru-106), capteurs optodes O₂ |
Applications électriques et électroniques du ruthénium
Le point de fusion élevé et l’excellente conductivité du ruthénium en font un matériau privilégié pour les contacts électriques et les résistances en couche mince.
Le ruthénium est souvent présent dans les supercondensateurs et les résistances à puce, auxquels il apporte une forte réversibilité, une bonne tenue aux cycles, une large fenêtre de potentiel de fonctionnement et une capacité élevée.
Source : Research Dive
Il est également utilisé dans les disques durs, où une couche de ruthénium placée entre les couches magnétiques permet de stocker les données dans un film ultramince de moins d’un nanomètre. La demande des fabricants de disques durs et un déficit de production de ruthénium ont largement contribué au précédent pic de prix.
Aujourd’hui, la présence de ruthénium dans les disques durs et les circuits intégrés en fait un composant modeste mais essentiel des centres de données, en particulier avec la construction d’immenses centres de données consacrés à l’IA.
Avec le déploiement de l’IA et l’augmentation des besoins de stockage, il faut une technologie qui reste 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 sert également à fabriquer des cristaux synthétiques de très haute pureté, notamment des cristaux de saphir destinés à la production de lampes LED.
Les circuits imprimés contenant du ruthénium sont aussi utilisés dans l’aérospatiale et la défense, où les variations de température et la corrosion exigent une résistance accrue.
Alliages
Mélangé au platine et/ou au palladium, le ruthénium accroît la résistance de l’alliage obtenu.
Les alliages durcis à base de ruthénium sont couramment employés pour les contacts électriques soumis à une usure intense.
Cela est particulièrement important dans les applications susceptibles d’endommager la couche de platine, comme les contacts électriques et le métal de base des électrodes employés pour l’électrodéposition ou la pulvérisation, deux techniques de fabrication de films minces et de revêtements.
Source : Sharretts Plating
Pour la même raison, à savoir sa dureté accrue, le ruthénium peut être utilisé dans les bijoux en platine.
Le ruthénium peut aussi être ajouté à d’autres métaux. Par exemple, l’ajout de 0,1 % de ruthénium au titane le rend environ cent fois plus résistant à la corrosion.
Le ruthénium est généralement employé en petites quantités dans les pales de turbines de réacteurs et dans d’autres pièces exposées à des températures extrêmes ou à des milieux corrosifs.
Même une faible quantité de ruthénium électrodéposé dans l’aérospatiale peut fortement accroître la résistance à la corrosion, prolonger la durée de vie des équipements et contribuer à leur fonctionnement sûr.
Avec un point de fusion de 4 233 °F et un point d’ébullition de 7 502 °F, le ruthénium peut améliorer la résistance à la chaleur de nombreux matériaux.
Utilisations chimiques et catalytiques du ruthénium
Comme la plupart des métaux du groupe du platine, le ruthénium peut servir de catalyseur dans diverses réactions chimiques.
Dans l’industrie chimique, une application courante consiste à recouvrir de ruthénium les anodes des cellules électrochimiques qui produisent du chlore à partir d’eau salée. Des revêtements d’oxyde de ruthénium, souvent associés à l’iridium, sont aussi employés pour la chloration électrochimique des systèmes de traitement des eaux de ballast des navires.
Il intervient également dans la production d’ammoniac et d’acide acétique, deux des produits chimiques fabriqués dans les plus grands volumes au monde.
Le ruthénium peut aussi participer à d’autres procédés catalytiques, notamment pour décomposer le sulfure d’hydrogène et l’éliminer de procédés industriels tels que le raffinage du pétrole.
Énergie verte
La production d’énergie verte et bas carbone constitue une application émergente du ruthénium.
Il pourrait être utilisé dans plusieurs nouvelles méthodes de production d’énergie :
- Ruthenium est utilisé comme colorant photoactif dans les cellules solaires à colorant sensibilisé (DSSC), un nouveau type de cellule solaire qui n’est pas encore commercialisé.
- Dans un catalyseur cobalt‑chrome‑manganèse‑ruthénium, pour la production d’hydrogène vert sans avoir besoin de platine.
- Dans les nanoparticules de ruthénium pour la photosynthèse artificielle.
- Un colorant à base de ruthénium peut être utilisé dans des batteries nucléaires (bêta‑voltaïques) qui pourraient durer des décennies voire des siècles.
- Le ruthénium est un catalyseur essentiel du procédé Fischer–Tropsch, qui synthétise des carburants liquides à partir de gaz de synthèse, lui-même une étape de la reconversion du CO₂ capté en carburant liquide.
Les scientifiques commencent à peine à explorer la résistance exceptionnelle du ruthénium et sa capacité à remplacer le platine dans la production d’hydrogène et la photocatalyse.
Il pourrait même être utilisé comme dopant dans les batteries, notamment les anodes avancées et les batteries à électrolyte solide, afin d’améliorer la stabilité et la conductivité des électrodes. Cette possibilité est particulièrement pertinente pour le stockage d’énergie aérospatial et militaire, où la durabilité et les performances dans des conditions extrêmes sont cruciales.
La demande de ruthénium liée aux énergies vertes pourrait donc fortement augmenter dans les prochaines années, surtout si le platine devient trop coûteux pour les applications catalytiques.
Utilisations biotechnologiques et médicales du ruthénium
De petites quantités de ruthénium peuvent être utilisées en médecine, notamment pour :
- Capteurs optodes pour l’oxygène.
- Comme colorant, sous la forme de rouge de ruthénium, en microscopie optique et électronique.
- L’isotope ruthénium‑106 est utilisé dans la radiothérapie des tumeurs oculaires.
- Les composés piano‑stool Ru(II) pourraient remplacer les médicaments anticancéreux à base de platine.
Investir dans l’exploitation minière du ruthénium
(Comment s’exposer à ce marché. Contrairement à l’or ou à l’argent, le ruthénium dispose d’un très petit marché de détail. Les investisseurs peuvent toutefois y accéder par l’intermédiaire de négociants spécialisés proposant des lingots ou barres de grande pureté conservés en coffre, ou via des actions minières axées sur les métaux du groupe du platine. La liquidité est généralement plus faible et les écarts de prix plus larges que pour les grands métaux précieux ; les frais de conservation et de sortie doivent donc être pris en compte.)
Sibanye Stillwater
SBSW Graphique du prix
Le groupe sud-africain Sibanye Stillwater (SBSW ) est l’un des plus grands producteurs de platine au monde. L’Afrique du Sud fournit 80 % du platine mondial, et Sibanye Stillwater représente un quart de cette production.
Source : Mining Technology
L’entreprise produit également d’autres métaux du groupe du platine, dont le palladium, le rhodium, l’iridium et le ruthénium. La mine de Stillwater, aux États-Unis, est la plus grande source de ruthénium et d’autres métaux du groupe du platine du pays.
Source : Sibanye Stillwater
Sibanye Stillwater se diversifie actuellement vers les marchés de l’or et des métaux pour batteries. Grâce à la récente envolée des cours, l’or représente désormais une part importante de son chiffre d’affaires.
Source : Mining Technology
Jusqu’à récemment, le marché du platine était dominé par le débat entre l’adoption des véhicules électriques et celle des véhicules à moteur thermique, tandis que l’essor des ventes d’hybrides soutenait les prix du platine.
Les innovations rapides dans l’électrolyse de l’eau utilisant le platine et d’autres métaux du groupe du platine pourraient changer la donne. Ces métaux sont également nécessaires dans la plupart des modèles de piles à combustible qui convertissent l’hydrogène en électricité.
Dernières nouvelles et développements des actions Sibanye Stillwater (SBSW)
