L’aluminium peut-il remplacer une grande partie de la demande de cuivre dans le cadre de la transition énergétique mondiale ?

Avec la transformation énergétique mondiale, l'aluminium peut-il répondre à la forte demande de cuivre, récemment en forte hausse ? De nombreuses entreprises et chercheurs du secteur étudient actuellement les meilleures solutions pour « remplacer le cuivre par l'aluminium » et suggèrent qu'un ajustement de la structure moléculaire de l'aluminium pourrait améliorer sa conductivité.

Grâce à ses excellentes conductivités électrique et thermique, ainsi qu'à sa ductilité, le cuivre est largement utilisé dans divers secteurs, notamment l'énergie électrique, la construction, l'électroménager, les transports et d'autres. Cependant, la demande en cuivre explose à mesure que le monde se tourne vers des sources d'énergie plus vertes, telles que les véhicules électriques et les énergies renouvelables, et l'approvisionnement devient de plus en plus problématique. Une voiture électrique, par exemple, consomme environ quatre fois plus de cuivre qu'une voiture classique, et les composants électriques des centrales électriques à énergie renouvelable, ainsi que les câbles qui les relient au réseau, nécessitent des quantités encore plus importantes de cuivre. Avec la flambée des prix du cuivre ces dernières années, certains analystes prédisent que le déficit en cuivre va se creuser. Certains analystes du secteur l'ont même qualifié de « nouveau pétrole ». Le marché est confronté à une pénurie de cuivre, pourtant crucial pour la décarbonation et l'utilisation des énergies renouvelables, ce qui pourrait faire grimper les prix du cuivre de plus de 60 % d'ici quatre ans. À l'inverse, l'aluminium est l'élément métallique le plus abondant de la croûte terrestre, et ses réserves sont environ mille fois supérieures à celles du cuivre. L'aluminium étant beaucoup plus léger que le cuivre, son extraction est plus économique et plus pratique. Ces dernières années, certaines entreprises ont utilisé l'aluminium pour remplacer les terres rares grâce à l'innovation technologique. Des fabricants de produits électriques, de climatisation et de pièces automobiles ont économisé des centaines de millions de dollars en remplaçant le cuivre par l'aluminium. De plus, les câbles haute tension peuvent parcourir de plus longues distances grâce à l'utilisation de fils d'aluminium économiques et légers.

Cependant, certains analystes du marché ont indiqué que cette « substitution de l'aluminium au cuivre » avait ralenti. Dans les applications électriques plus larges, la conductivité électrique de l'aluminium constitue le principal obstacle, sa conductivité étant deux fois inférieure à celle du cuivre. Des chercheurs s'efforcent déjà d'améliorer la conductivité de l'aluminium, le rendant ainsi plus commercialisable que le cuivre. Ils estiment que la modification de la structure du métal et l'introduction d'additifs adaptés peuvent effectivement influencer sa conductivité. Si elle est pleinement exploitée, cette technique expérimentale pourrait conduire à la création d'aluminium supraconducteur, susceptible de jouer un rôle sur des marchés autres que celui des lignes électriques, transformant ainsi l'automobile, l'électronique et les réseaux électriques.

Si l'on parvient à rendre l'aluminium plus conducteur, voire 80 ou 90 % plus conducteur que le cuivre, il pourra remplacer ce dernier, ce qui entraînera un changement radical. Cet aluminium étant plus conducteur, plus léger, moins cher et plus abondant, il pourrait être utilisé pour concevoir des moteurs et autres composants électriques plus légers, permettant ainsi aux voitures de parcourir de plus longues distances. Tout ce qui fonctionne à l'électricité peut être rendu plus efficace, de l'électronique automobile à la production d'énergie, en passant par l'acheminement de l'électricité par le réseau électrique jusqu'à votre domicile pour recharger les batteries.

Selon les chercheurs, réinventer le procédé de fabrication de l'aluminium, vieux de deux siècles, en vaut la peine. À l'avenir, ils utiliseront ce nouvel alliage d'aluminium pour fabriquer des fils, des tiges, des feuilles, etc., et passeront une série de tests pour garantir qu'ils sont plus conducteurs, robustes et suffisamment flexibles pour une utilisation industrielle. Si ces tests sont concluants, l'équipe affirme qu'elle collaborera avec les fabricants pour produire davantage d'alliage d'aluminium.