Le Niobium est un métal rare, principalement utilisé dans la sidérurgie afin de créer des alliages bénéficiant des caractéristiques du Niobium (caractéristiques détaillées ci-après). On le trouve naturellement sous plusieurs concentrations, qui détermineront les applications industrielles dont il fera l'objet.
Certaines propriétés intrinsèques du Niobium en font une ressource très intéressante pour quelques secteurs industriels de pointe (résistance aux très hautes températures, résistance à la corrosion, supraconductivité…).
Actuellement, le Niobium est principalement utilisé dans la sidérurgie pour créer des aciers haute résistance faiblement alliés (dits « High Strenght Low Alloy Steels »), des aciers inoxydables et des aciers réfractaires. On se référera à ce grade de Niobium en parlant de HSLA Fe-Nb. L'utilisation du HSLA Fe-Nb pour les aciers HSLA, inox et réfractaires représente 92,2 % de la consommation totale du Niobium. Ces trois types d'acier sont principalement utilisés dans l'industrie automobile, les infrastructures et ingénieries lourdes (ex : construction de pont), le secteur pétrochimique, les centrales électriques, la construction d'oléoducs et de gazoducs.
Mais il existe d'autres grades de niobium dont les teneurs et les applications industrielles diffèrent du HSLA Fe-Nb.
Le Ferro-Niobium de qualité sous vide (teneur en Niobium 99%) ne représente que 2 % de la consommation totale de Niobium. Ce grade est exclusivement extrait pour la création de Superalliages notamment utilisés pour la manufacture de moteurs d'avions.
Les métaux à base de Niobium (teneur en Niobium entre 50 et 60%) représentent 3,4 % de la consommation de Niobium. Ils servent à l'usinage de supraconducteurs présents dans les appareils à d'imagerie à résonance magnétique ainsi que les accélérateurs de particules.
Enfin, il existe une dernière catégorie d'alliage de Niobium (teneur en Niobium > 99%) utilisés pour la création de céramiques ayant des applications dans le secteur des appareils optiques et électroniques.
De manière plus factuelle, le Niobium a des propriétés très intéressantes qui le rendent indispensable dans certains secteurs. En effet, l’addition de l’équivalent de 9 USD de Niobium dans une voiture permet une réduction du poids d’environ 100 Kg, ce qui implique une baisse de consommation d’environ 5% ainsi que la réduction d’émission de gaz à effet de serre.
Pour la construction de Viaduc de Millau, du Niobium à 0.025% a été utilisé dans le ciment et l’acier. Cela a permis de réduire de 60% le poids de la structure.
Le Niobium est actuellement extrait par 3 acteurs majeurs.
CBMM (Brésil) est le leader incontesté de l'extraction de Niobium dans le monde puisque sa mine d'Araxà produit près de 83 % du Niobium consommé dans le monde.
IAMGOLD (Canada), propriétaire de la mine Niobec, est le deuxième producteur de Niobium au monde avec environ 9 % du Niobium consommé.
Enfin Anglo-American (Royaume-Uni) extrait environ 3 % du Niobium consommé grâce à des mines situées au Brésil, à Catalão et Ouvidor.
Un nouvel acteur se positionne à l’heure actuelle. En effet, l’australien Cradle Resources va entamer sous peu l’exploitation du gisement de Panda Hill en Tanzanie.
Ses Enjeux
La position hégémonique du Brésil sur le marché du Niobium combiné à ses applications finales tend à se poser la question de la criticité de ce métal. Comment assurer des approvisionnements réguliers en Niobium tout en minimisant les risques liés à la position hégémonique du Brésil ?
Le Niobium est considéré comme un métal critique : il a été placé sur la liste des métaux stratégiques par l'UE et par les USA.
Les raisons qui ont poussé à la fois l’UE et les USA à considérer ce métal comme critique sont plurielles.
Tout d’abord, son exploitation n’est assurée que par un nombre restreint, voire très restreint, d’acteurs. Cela peut créer une pression sur les marchés et sur les voies d’approvisionnement, contribuant à une envolée des prix.
Actuellement, le Brésil détiendrait 93% de la production mondiale et près de 80% des réserves mondiales connues (soit environ 20 millions de tonnes). De plus la position hégémonique de CBMM est renforcée par le fait que CBMM soit le seul producteur de Niobium à pouvoir extraire tous les types de Niobium. En effet, les mines détenues par IAMGOLD et Anglo-American ne sont dotées qu'en HSLA Fe-Nb.
De plus, la demande de Niobium est en constante augmentation sous l’effet de deux facteurs. D’une part, la consommation d’acier est repartie à la hausse depuis 2009 (cf figure 1). La reprise de l’économie au niveau mondial s’est étendue aux secteurs traditionnellement consommateurs d’acier (secteurs automobiles, pétroliers etc…).
D’autre part, les niveaux de teneur en Niobium dans les alliages sont attendus à la hausse du fait des gains comparatifs apportés par le Niobium (cf Figure 2).
Figure 1(source Rapport Mars 2012 IAMGOLD)
L’un des enjeux de ce type de métaux rare est de sortir de l’indépendance qu’ils entraînent chez les pays non producteurs. Une des solutions envisagées est le recyclage. Dans le cas du Niobium, certains obstacles se dressent. En effet, le taux actuel de recyclage du Niobium est relativement faible (de l’ordre de 20%). Le recyclage est d’autant plus difficile compte tenu des faibles teneurs en Niobium des alliages dans lesquels il est présent et de sa dispersion dans ses applications. Cela rend compliqué l’établissement d’une filière recyclage efficace dans le ca du Niobium.
Une autre solution envisageable pour limiter la dépendance au Niobium serait d’avoir recours à des substituts. Le principal substitut du Niobium est le Ferro-vanadium. Or le marché de ce dernier est très volatil et le Vanadium n’apporte pas les mêmes garanties techniques que le Niobium. De plus,
De plus en plus de pays cherchent à assurer leur approvisionnement en Niobium. L’Australie, via Cradle Resources, s’assure une source directe, alors que la Chine a investi en septembre 2011 près de 2 milliards d’USD pour acquérir 15% de CBMM (un groupe d’investisseurs nippo-coréens avait investi la même somme afin de détenir 15% de CBMM en avril 2011).
Le Niobium étant utilisé dans les secteurs aériens civil et militaire, leur développement respectif constitue une pression supplémentaire sur le marché du Niobium.
Le marché demeure aujourd’hui stable en raison de la stabilité politique du Brésil et d’un accroissement des capacités d’extraction proportionnel à la hausse de la demande (cf Figure 3). Mais si une des conditions précitées n’est plus respectée, alors les chaines d’approvisionnement en Niobium se retrouveraient sous pression et cela pourrait avoir des conséquences désastreuses sur certaines industries stratégiques européennes comme l’automobile, l’aviation ou encore la pétrochimie.
Tristan Barbagelata
Bibliographie :
Rapports :
- Damien Deltenre, Chaire InBev Baillet-Latour : « Entre les terres rares chinoises et le Niobium brésilien : les métaux précieux comme moteur d’une nouvelle géopolitique des ressources ? »
- Rapport Mars 2012, IAMGOLD : « Niobium 101 »
- Patrick Blanchard, Frederico Da Silva, Jens Dupont, Gaëlle Fautrat, Bruno Halopeau, Séverine Lesieur, Philippe Lkhaoua, Eve Pesesse ; Décembre 2010 / AEGE: « Analyse de la Stratégie de Gestions des Matières Premières Critiques de la France »
- BRGM, Decembre 2011 : « MineralInfo : le Niobium »
- Cradle Resources, Avril 2013 : « Panda Hill Niobium Project »
Sites Internet:
- Wikipedia (Fr et Eng): articles sur le Niobium. 14/10/2013
- Mercopress: “Chinese consortium acquires 15% of world’s largest niobium producer in Brazil” 16/10/2013
- Niobec : articles sur le Niobium et Documentation Générale sur le Niobium. 15/10/2013
- Cradle Resources: Projets et Présentations d’Entreprise. 14/10/2013
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