Importation chinoise : la France développe la production d’aimants permanents
Devant la crise énergétique découlant des conflits au Moyen-Orient, les autorités cherchent à promouvoir l’électrification comme alternative aux énergies fossiles. Cependant, les éoliennes en mer et les véhicules électriques, parmi d’autres applications, dépendent de l’utilisation d’aimants permanents contenant des terres rares provenant de Chine. Afin d’accroître son autonomie, la France s’engage dans la fabrication de ces aimants. À Grenoble, le CEA, un organisme public de recherche, et la société Orano, leader dans le domaine de l’uranium, collaborent pour produire et recycler ces aimants permanents.
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Les aimants produits dans cet atelier ont un poids conséquent lorsqu’ils sont tenus dans la main, et une fois qu’ils sont magnétisés, ces petits cubes gris métalliques sont extrêmement difficiles à séparer. Benoît Richebé, responsable du projet « Aimants et terres rares » chez Orano, précise : « Bien que nous ayons tous des aimants sur nos réfrigérateurs, ceux-ci ne sont pas de cette nature ; il s’agit d’aimants bien plus puissants. » Cela concerne le la famille d’aimants permanents la plus puissante, composée de terres rares. Le néodyme est considéré comme une terre rare.
Environ deux kilogrammes de ces petits aimants sont présents dans un véhicule électrique. Benoît Richebé explique qu’approximativement cinq tonnes sont présentes dans une turbine d’éolienne offshore. Actuellement, l’Union européenne dépend à hauteur de 98 % de la Chine pour son approvisionnement en aimants permanents. C’est là toute la problématique de nos activités ici au sein du CEA : rétablir la capacité de produire des aimants permanents en France.
Stéphanie Riché, qui occupe le poste de responsable du programme «Économie circulaire des matériaux » parmi la direction des énergies du CEA, souligne que les recherches stratégiques du CEA ont débuté il y a approximativement quinze ans, à un moment où les tensions sur les terres rares étaient déjà palpables. Des tensions ont émergé entre le Japon et la Chine, ce qui a entraîné une augmentation significative du prix des aimants permanents.
L’approvisionnement de cette ligne pilote provient en partie d’aimants recyclés, largement disponibles dans notre environnement. Benoît Richebé souligne que ces aimants permanents sont couramment utilisés dans divers objets de la vie quotidienne tels que les casques audio, les balais d’essuie-glaces et les moteurs de trottinettes électriques. Toutes ces ressources représentent une source potentielle pour la fabrication d’aimants de haute performance en incorporant des matériaux recyclés. Il s’agit d’une forme de gastronomie raffinée, qui peut être comparée à la pratique du recyclage des combustibles usés dans l’industrie nucléaire.
Il est essentiel de découvrir la formule idéale, car chaque détail est crucial, comme dans un four de grande taille. Benoît Richebé explique : « Ce four de frittage fonctionne à environ 1 000 degrés, et chaque variation d’un degré peut affecter la qualité finale de l’aimant. » Le chef de projet chez Orano s’est exprimé en se déclarant « extrêmement satisfait » de la qualité des aimants en cours de production. Cependant, il a souligné que malgré cela, le niveau de performance très élevé requis n’a pas encore été atteint. C’est précisément l’objectif du travail en cours, visant à optimiser les performances pour atteindre les derniers pourcentages de haute performance.
En parallèle, les chercheurs du CEA s’efforcent également de développer des aimants permanents ne nécessitant pas l’utilisation de terres rares. Cela nécessitera encore de nombreuses années de recherche.
