Métal provenant de l'eau de mer

Une startup ambitionne de relancer la production américaine de magnésium.

par Lee Harris

6 octobre 2023

5h30

Avec la permission des archives de l'Institut d'histoire des sciences

Les publicités de 1942 et 1943 pour Dow Magnesium présentaient un cube d'eau de mer et un lingot de magnésium ailé flanqué d'avions de combat.

Une startup basée à Oakland, en Californie, a un plan d'affaires qui ressemble à une alchimie moderne : transformer l'eau de mer en métal et l'utiliser pour construire des voitures, des avions, des satellites et des drones.

Magrathea Metals, du nom d'une planète dans l'épopée de science-fiction de Douglas Adams Le Guide du voyageur galactique, développe un moyen plus rentable de réduire l'eau salée en saumures cuites et d'électrolyser les sels restants pour produire du magnésium métallique.

Le PDG Alex Grant espère que le produit pourra être adapté pour créer des alternatives légères et neutres en carbone aux métaux de structure dominants, l'aluminium et l'acier. La société a déjà signé plusieurs contrats gouvernementaux, a déclaré Grant, et a lancé un projet avec un grand constructeur automobile non divulgué.

Le métal extrait de l’eau de mer peut sembler fantastique, mais les États-Unis en fabriquaient déjà il y a un siècle. Dow Chemical a commencé à produire du magnésium pour les avions, les pièces automobiles et les bombes dans les années 1920. Dans les années 1940, Dow a perfectionné le procédé que Magrathea espère aujourd'hui ressusciter, en glanant du magnésium dans les eaux du golfe du Mexique.

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Pourtant, aujourd'hui, il n'existe qu'un seul producteur primaire de magnésium en Amérique du Nord, en Europe et en Australie : US Magnesium, de l'Utah, qui a l'honneur inhabituel d'avoir été déclaré site Superfund alors qu'il est toujours en activité. US Magnesium a déclaré la force majeure (un cas de force majeure) pendant la pandémie et aurait eu du mal à rétablir la pleine capacité opérationnelle de ses installations.

Comme pour tant d’autres ressources naturelles et composants essentiels, la Chine a acquis une position dominante dans l’approvisionnement mondial en magnésium. Magrathea propose de restaurer le statut de l'Amérique en tant que producteur primaire majeur, cette fois en utilisant les énergies renouvelables.

L’entreprise devrait bénéficier de la loi sur la réduction de l’inflation et de son crédit d’impôt à la production pour les minéraux rares. La question, comme pour l’extraction directe du lithium à l’aide de l’énergie géothermique, est de savoir si elle peut évoluer de manière rentable. L'équipe a travaillé avec des ingénieurs retraités de Dow Magnesium et de la société d'aluminium Norsk Hydro, qui ont partagé les meilleures pratiques en matière de manutention des matériaux. « Dans dix ou vingt ans, leurs connaissances vont être perdues. Mais nous avons réussi à capturer beaucoup de choses, alors qu'ils peuvent encore en donner », a déclaré Grant.

S'inscrivant dans le cadre d'une augmentation plus importante des investissements dans le secteur manufacturier, l'offre de Magrathea permettra de tester si une start-up spécialisée dans la science des matériaux peut rivaliser avec les géants mondiaux de la production de métaux, qui possèdent des milliards de dollars d'acier sous terre.

LA PRODUCTION AMÉRICAINE DE MAGNÉSIUM EST NÉE à la suite de perturbations des chaînes d’approvisionnement en temps de guerre.

Lorsque Herbert Dow est arrivé à Midland, dans le Michigan, dans les années 1890, la région était en ruine sur le plan environnemental. L'exploitation forestière intensive avait rasé d'anciennes forêts et, ne laissant plus grand-chose à abattre, l'industrie forestière était en déclin.

Dow a vu une opportunité d'exploiter une ressource bien plus ancienne : les restes saumâtres des mers préhistoriques de la région, qui coulent dans de profonds aquifères à travers le centre du Michigan. Il a lancé une entreprise chimique extrayant le brome, le magnésium et d’autres éléments de cette eau amère.

En 1914, un blocus imposé par les puissances alliées pendant la Première Guerre mondiale a interrompu les importations en provenance d'Allemagne, alors premier producteur mondial de magnésium. Les restrictions ont mis en évidence la dépendance des États-Unis à l’égard de l’Allemagne pour d’autres biens vitaux comme l’aspirine, les colorants et les produits chimiques, et ont donné à Dow une opportunité pour accroître la production de magnésium.

Après une accalmie entre les deux guerres, la Seconde Guerre mondiale a intensifié la demande intérieure de magnésium. Les avions-bombardiers et les bombes qu'ils transportaient utilisaient du magnésium, qui s'enflamme vivement lorsqu'il brûle. Dow a développé un procédé pour extraire le magnésium de l'océan et a ouvert en 1941 une nouvelle usine à Freeport, au Texas, en sélectionnant le site pour la disponibilité bon marché du gaz naturel, du sel, du soufre et des huîtres dans la baie de Galveston. Les coquilles d'huîtres étaient utilisées pour produire de l'oxyde de calcium.