Les piles à combustible de type « PEM » - Proton Exchange Membrane – capables de générer de l’électricité à partir d’hydrogène, recourent à du platine – un catalyseur très performant – qui permet d’améliorer les rendements et un fonctionnement à basse température, généralement 70°C.
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pour une pile de 100 kW, il faut un peu moins de 30 grammes de platine. A un prix d’environ 25 €/gr, le platine représente donc un coût de 750 à 800 € par véhicule soit environ 1 % du prix total. Par ailleurs, un objectif de 0,125 g/kW est même annoncé pour 2020.
Du véhicule thermique au véhicule à pile à combustible : une substitution des usages du platine
Un recyclage à 95% déjà maîtrisé
Des alternatives à l’étude
graphène, cobalt, tungstène, polymères, nanoparticules et même catalyseurs bio-inspirés à partir d’enzymes.
Également, les piles à combustible dites « à haute température » font l’objet d’importants développements, particulièrement en France. Ces piles présentent l’avantage de ne pas nécessiter de platine car la réaction à l’intérieur de la pile est accélérée par un apport important en chaleur (entre 500 et 1 000°C). Ces piles, notamment celles SOFC (Solid Oxyd Fuel Cell), sont dédiées à des applications résidentielles ou tertiaires voire des mobilités de très forte puissance comme pour le maritime.
Les acteurs de la filière hydrogène se doivent de rester vigilant : il serait réducteur naïf ? de prétendre que l’industrialisation des technologies hydrogène n’engendrera pas un besoin accru en platine. Cependant, dans une trajectoire globale de sortie du véhicule thermique et d’investissements continus sur cette problématique, le platine ne devrait pas constituer un point d’achoppement pour le déploiement des technologies « piles à combustible » dans les années à venir.
Sources :
« Impacts des normes antipollution sur la demande mondiale en platinoïdes : cas du platine, du palladium et du rhodium », Mineralinfo / BRGM, 07 décembre 2018. Lien.
« Définition d’orientations prioritaires de R&D pour le développement de compétences françaises de recyclage des métaux critiques », ADEME, juin 2017. Lien.
« International platinum group metals association ». Lien.
« Platine, palladium et autres platinoïdes », Société Chimique de France, juin 2018, Lien.
Fiches « Tout savoir sur… », notamment celle 5.2.2 « La pile à combustible de type PEM », AFHYPAC, Lien.
La filière platine : acteurs et marchés
A l’échelle mondiale, L’Afrique du Sud concentre plus de 70 % des activités mondiales d’extraction de platine. Nous trouvons ensuite la Russie (12 %), le Zimbabwe (7 %), le Canada (4 %) et les Etats-Unis (2 %). Ces activités minières sont principalement assurées par AngloAmerican (Angleterre), Impala Platinum (Afrique du Sud), Sibanye Stillwater (Afrique du Sud), Lonmin (Angleterre) et Norilsk (Russie).
Aujourd’hui, le platine est principalement utilisé dans deux domaines d’activités : l’automobile avec 41 % du marché et la joaillerie à 29 %. La chimie, la verrerie, l’électronique ou l’industrie pétrolière consomment également du platine.