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Europium, samarium et autre lutécium… jasons rare !

On les appelle terres rares, mais… ce ne sont pas des terres et elles ne sont pas rares du tout ! En fait, bien que le commun des mortels, voire bien des gens d’affaires aussi ignorent à peu près tout du sujet, il ne se passe probablement pas une journée sans que vous soyez en contact avec l’un ou l’autre de ces métaux appelés terres rares. Oui… Les terres rares: des minéraux méconnus, et pourtant si courants !

Toute une section spéciale est en fait dédiée à cette famille de métaux du tableau périodique de vos illustres cours de chimie de la petite école: les lanthanides (15 éléments).

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Aussi abondantes que le cuivre, le nickel, le zinc ou le plomb, plus abondantes certes que l’or, l’argent, le platine ou le palladium, les terres rares constituent une famille homogène d’éléments chimiques. Au final, les terres rares regroupent 17 éléments chimiques relativement abondants dans la croûte terrestre: les lanthanides (15 éléments), auxquels s’ajoutent le scandium et l’yttrium.

Il est aussi bon de savoir qu’on les divise habituellement en deux groupes, soit les terres rares « légères » et les terres rares « lourdes ». Une division ici basée sur la configuration des électrons.

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Si leurs caractéristiques chimiques sont plutôt banales, leurs propriétés physiques se révèlent toutefois variées et même fascinantes: haute conductivité thermique et électrique, magnétisme, luminosité, leurs propriétés catalytiques et optiques.

Du fait de leurs propriétés électroniques et optiques uniques, ces métaux remplissent des fonctions aujourd’hui indispensables dans nos vies branchées!

LE MYTHE CHINOIS

Pas si rares que ça, les dernières années ont pourtant fait bonne réputation au fait que le monde est à la merci de la Chine quand il s’agit de fournir des terres rares. Et retenez ici le nom de l’entreprise Baotou Steel Rare-Earth de Mongolie-Intérieure.

Si la Chine dispose de seulement 30% des gisements de terres rares dans le monde, elle contrôle grâce à une planification intelligente jusqu’à 97% de la production mondiale de ces ressources rares. Largement avec les infrastructures en Mongolie-Intérieure.

Des gisements de cette famille de 17 éléments – vitaux pour l’électronique de puissance dans les téléviseurs, les téléphones intelligents, les véhicules électriques, et beaucoup d’autres appareils – se trouvent en Californie, au Canada, en Australie et en Russie. Mais il faudra des années pour qu’ils soient vraiment disponibles sur le marché international.

De là le mythe du monopole de la Chine, mais on le constate exagéré de par un contexte exceptionnel et temporaire.

Car si les terres rares sont partout, il est vrai qu’elles sont difficiles à isoler des autres substances avec lesquelles elles sont chimiquement similaires, et autant à purifier. Et actuellement, il y a encore très peu d’endroits dans le monde où cette séparation se pratique. On peut citer la France et la Chine; et la certitude que les États-Unis y travaillent.

Le processus de séparation permet d’obtenir un concentré de terres rares. Une fois celui-ci obtenu, il faut séparer individuellement chacune des terres rares pour obtenir un métal pur, lequel aura les propriétés recherchées pour telle ou telle application industrielle, car chaque élément des terres rares possède des applications qui lui sont propres. Les procédés de traitement nécessitent des technologies très pointues. La métallurgie des terres rares fait appel à des chimistes de grande qualification.

La Chine est le principal fournisseur de terres rares, avec 95 à 97% de la production mondiale, le reste des autres pays producteurs étant l’Australie, les États-Unis, la Russie, l’Inde et la Malaisie.

DE NOMBREUX USAGES STRATÉGIQUES

Si on aime amplifier le qualificatif rare accolé à ces métaux, c’est sans doute parce que les usages dans l’industrie se révèlent très souvent à hauteur stratégique. Les éléments des terres rares se trouvent dans les aimants, les téléphones portables, les pots catalytiques, les radars, les céramiques, le verre, les piles rechargeables, les fluorescents, les lampes DEL, les écrans vidéo, les disques compacts et les mémoires d’ordinateur… Mais on les utilise également en électronique, en métallurgie, en radiographie, en imagerie par résonance magnétique, en aérospatiale, dans l’éolien et le nucléaire.

Les nouvelles voitures, électriques et hybrides, en sont particulièrement gourmandes: pas moins d’une quinzaine de kilogrammes dans chaque véhicule.

Bref, pas de haute technologie sans terres rares!

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Au Canada, aucune mine de terres rares n’est présentement en production. Deux gisements ont toutefois atteint une étape avancée d’exploration. Le gisement de Thor Lake dans les Territoires du Nord-Ouest et celui de Hoidas Lake dans le nord de la Saskatchewan.

Au Québec plus précisément, certains gisements sont enrichis en terres rares parmi les plus recherchées. L’entreprise Orbite Technologies, en Gaspésie, outre ses importantes réserves d’argiles alumineuses, en revendique.

LE DÉBUT DE L’HISTOIRE

La découverte des terres rares s’échelonne de 1787 à 1947. Bien que ce soit seule la mise au point, au milieu du 20e siècle, de techniques d’extraction et de séparation commerciales qui aura permis leurs utilisations dans une foule de produits

Le terme « Terres rares » vient donc de la rareté historique des minéraux à partir desquels on les a isolés au 19e siècle. On vous l’a dit: les terres rares doivent être séparées une à une en usine par des procédés laborieux.

Selon USGS (2014) et Currie (2013), les réserves prouvées se répartissent mondialement ainsi : Chine 38%, Mongolie 21%, Brésil 15%, USA 9%, Japon 5%, Inde 2%, Australie 1%, autres 9%.

TABLEAU 1: Usages des terres rares par industries (au début des années 2010)

Aimant permanents

25%
Catalyseur (pétrole)

15%
Piles rechargeables

14%
Poudre à polir

14%
Métallurgie

9%
Catalyseur (automobile)

7%
Verres

6%
Luminophores

6%
Autres : agent de contraste pour imagerie par résonance magnétique (Gd), radiographie (Gd, Tb), médicament (Dy), céramique et verre, disque compact, mémoire d’ordinateur, système de guidage et laser (Nd, Sm), aérospatiale, nucléaire (Gd, Dy, Y, autres), lunettes protectrices UV, soudure (Sm, Gd), papier monnaie (Eu).

4%

Un des principaux enjeux des terres rares concerne le volet du recyclage. Il est encore technologiquement difficile. Le recyclage des poudres métalliques se fait déjà. Heureusement, le volume de matériau à recycler est encore peu élevé.

On peut aussi soulever le fait que l’arrivée de nouveaux producteurs miniers et de nouveaux transformateurs hors Chine est moins rapide que prévue. Les fabricants et les pays utilisateurs recherchent pourtant des sources d’approvisionnement fiables et à long terme pour alimenter leurs industries.

Il n’y aurait cependant pas de pénurie à prévoir à moyen terme. Les terres rares les plus recherchées sont : le dysprosium, le néodyme, l’europium, le terbium, l’yttrium et le gadolinium.

Plus de disponibilité sur le marché stimulerait la recherche de nouvelles utilisations des terres rares. En attendant, la consolidation de l’industrie des terres rares se poursuit en Chine.

On sait aussi que certains gisements du Québec sont enrichis en terres rares parmi les plus recherchées.

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mern.gouv.qc.ca/wp-content/uploads/fascinantes_terres_rares.pdf
www.bgs.ac.uk/mineralsuk/statistics/mineralProfiles.html

pubs.usgs.gov/fs/
www.rncan.gc.ca/mineraux-metaux/accueil

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Photonique : triple alliance Québec-Japon

L’Institut national d’optique (INO) du Canada, qui a son siège à Québec, ainsi que le Centre d’optique, photonique et laser (COPL) de l’Université Laval, également établi dans la ville de Québec, s’allient au RIKEN Center for Advanced Photonics du Japon. Une étape qui ouvre la voie à une « collaboration sans précédent », selon les instigateurs.

Un protocole d’entente, confirmé fin octobre 2016, fera dorénavant en sorte que les trois organismes se partageront chercheurs, personnel et étudiants, matériel de recherche scientifique et technologique, ainsi qu’informations scientifiques et technologiques, notamment à l’occasion de conférences, de séminaires et de colloques conjoints. Des projets de recherche en partenariat pourraient également naître de cette alliance, qui pourrait se poursuivre au‑delà de son échéance actuellement prévue pour mars 2018, si les parties y consentent.

« Cette entente avec le Centre d’optique, photonique et laser (COPL) et le RIKEN Center for Advanced Photonics nous donnera les moyens de concevoir ensemble de nouvelles technologies (…) Unir ces trois centres de recherche de renommée mondiale, c’est faire un pas de géant vers une nouvelle ère dans la photonique : nous pourrons accroître de façon importante notre offre de services à l’industrie », explique par voie de communiqué le pdg de l’INO, Jean‑Yves Roy.

« Le Québec et le Japon sont des bastions de l’optique et de la photonique à l’échelle mondiale. Grâce à cette collaboration, le COPL, l’INO et le RIKEN Center faciliteront le partage de leurs savoirs dans l’intérêt supérieur de chacun. Nous sommes d’ailleurs impatients de tenir, en avril, notre prochaine réunion sur l’ingénierie et la science dans les fréquences de l’infrarouge moyen et THz, dont les sources lumineuses, les appareils, les détecteurs, les applications et la science élémentaire », d’ajouter pour sa part Satoshi Wada, le directeur du Advanced Photonics Technology Development Group.

Trois pionniers de la photonique

Conceptrice et développeuse de technologies de premier plan, l’INO est le plus important centre d’expertise en optique/photonique à vocation industrielle au Canada. Chef de file internationale dans son domaine, elle a créé, à ce jour, plus de 6 000 solutions sur mesure pour le compte d’entreprises québécoises et canadiennes de tous horizons. En outre, elle a réalisé 64 transferts technologiques et contribué à la création de 30 entreprises qui emploient aujourd’hui plus de 1 000 personnes. L’INO compte 194 employés, dont plus de 80 % sont des scientifiques affectés aux travaux de recherche.

Le COPL est le regroupement stratégique des experts québécois de l’optique et de la photonique. Grâce à l’excellence de ses chercheurs, à ses installations de pointe et à l’envergure de son programme, le COPL se positionne avantageusement parmi les grands centres de recherche et de formation en optique-photonique au monde.

Reconnu pour ses travaux de qualité supérieure dans de nombreuses disciplines scientifiques, RIKEN est le plus important établissement multidisciplinaire de recherche au Japon. Fondé à Tokyo en 1917 à titre de fondation de recherche privée, RIKEN a connu une croissance rapide et compte aujourd’hui un réseau de centres et d’instituts de recherche de calibre mondial situés aux quatre coins du Japon.

In October 2003, Nobel laureate Ryoji Noyori assumed the presidency of RIKEN as the institution was reorganized as an independent administrative institution under the Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. riken.jp/en/about/history

In April 2015, RIKEN acquired a new status, this time as a National Research and Development Institute. At the same time, President Noyori resigned, to be succeeded by Hiroshi Matsumoto, former president of Kyoto University. riken.jp/en/about/history

In May 2015, President Matsumoto announced a new plan, the Initiative for Scientific Excellence, and is currently putting this plan into place to guide the new RIKEN toward its centennial, which will be celebrated in 2017. 
riken.jp/en/about/history

www.ino.ca

www.copl.ulaval.ca

www.riken.jp

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Connaissez-vous les méga-pays du monde ?

Parfois le nombre fait toute la différence. Difficile de ne pas porter d’intérêt en affaires lorsque vous avez devant vous un marché qui se compte en centaines de millions de personnes. C’est ce que nous appelons ici les méga-pays de la Terre.

Alors combien pensez-vous que la Terre compte de pays ayant plus de 100 millions d’habitants ?

Pas tant que ça finalement… Sur les 194 États souverains que reconnaît actuellement l’ONU, seulement 11 dépassent les 100 millions en population.

Sauriez-vous tous les énumérer ? Trois (3) sont en Amérique; un (1) en Afrique, un (1) en Europe/Asie et six (6) en Asie.

TABLEAU: Les 11 pays les plus populeux de la Terre (100 M et +)

Pays

Population
1- Chine

1 380 000 000
2- Indes

1 332 000 000
3- États-Unis d’Amérique

325 000 000
4- Indonésie

261 000 000
5- Brésil

207 000 000
6- Pakistan

195 000 000
7- Nigéria

187 000 000
8- Bangladesh

161 300 000
9- Russie

146 600 000
10- Mexique

128 600 000
11- Japon

127 000 000

Imaginez maintenant que l’Indes soit restée telle qu’elle était à son indépendance de 1949: ce serait l’Indes, le Pakistan et le Bangladesh réunis, soit quelque 1,7 milliard d’humains. Marché régional qui vous regarde encore si vous vous installez dans le nord de l’Inde moderne.

Il est aussi bon de savoir que la Russie et le Japon sont des nations à la démographie déclinante depuis plusieurs années et que l’un comme l’autre pourrait se faire bientôt dépasser. C’est d’ailleurs ce qui vient d’arriver avec le Mexique, qui surpasse maintenant le Japon.

Il est également prévu que la Chine soit dépassée par l’Indes d’ici une décennie ou deux.

Et si le Canada, actuellement au 36e rang mondial, voulait atteindre le niveau des méga-pays, il lui faudrait au minimum augmenter de 50% sont actuel seuil d’immigration annuel pour le faire passer de 300 000 à 450 000 immigrants reçus par an et ensuite attendre jusqu’à l’an 2100. Il passerait ainsi de 36 à 100 millions d’habitants.

Pour finir, considérez, sans vous tromper, que ce sera assurément le Vietnam qui deviendra le prochain membre du club des méga-pays.

(Source de la photo: futura-sciences.com )

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Québec: quoi faire avec 11,3 térawattheures d’hydroélectricité ?

Dans ses prévisions de la demande inscrites au Plan d’approvisionnement 2017-2026 déposé récemment devant la Régie de l’énergie, la société d’État Hydro-Québec prévoit une croissance «modérée» de la demande d’électricité pour les 10 prochaines années (à 0,4 % par année en moyenne) et aussi qu’elle disposera d’un volume moyen d’électricité disponible de 11,3 térawattheures par année. 113 TWh disponibles pendant 10 ans, c’est beaucoup, beaucoup d’énergie!

« Les surplus, ce n’est pas de l’énergie qui est gaspillée; c’est de l’énergie qu’on peut valoriser », a expliqué Marc-Antoine Pouliot, un porte-parole d’Hydro-Québec, au cours d’une entrevue avec La Presse canadienne.

Une tendance

Hydro-Québec vit déjà en contexte de surplus depuis plusieurs années. Ces 113 TWh disponibles se comparent à 75 TWh dans le précédent plan d’approvisionnement, ce qui témoigne d’une réelle tendance.

Parmi les causes: le changement de comportement des clients, surtout dans le secteur résidentiel.

D’abord les hivers 2013-2014 et 2014-2015 ont été très froids et les consommateurs ont abaissé la température du thermostat de 2,6 degrés en moyenne, alors que le chauffage représente en moyenne 60% de la facture d’électricité québécoise.

Plus durablement, il faut surtout ajouter l’effet combiné de plusieurs autres mesures d’efficacité énergétique, comme l’achat d’ampoules DEL et fluocompactes, ainsi que la construction de maisons mieux isolées.

Vive l’exportation… vive les Centres de données

Hydro-Québec compte donc être encore plus active sur les marchés d’exportation. Fin octobre 2016, elle a signé une entente avec la province voisine, l’Ontario, pour la vente de 14 TWh sur sept ans.

Elle recherche aussi des technologies plus vertes qui pourraient remplacer le diesel qu’elle est obligé d’utiliser pour alimenter le marché des Îles-de-la-Madeleine non relié à son réseau de distribution.

Une campagne pour attirer des centres de données, des infrastructure réputées très énergivores, a par ailleurs été lancée.

« On croit pouvoir en attirer au cours des prochaines années. C’est vraiment un créneau sur lequel on travaille très, très fort. Ça va nous permettre de réduire nos surplus. C’est un secteur dans lequel il y a un très grand potentiel de croissance. On parle de 15 à 20 milliards $ à l’échelle mondiale d’ici 2020. Et au Québec, on a des atouts vraiment intéressants pour les attirer (…) On a des terrains, à Hydro-Québec, des terrains excédentaires qu’on est prêt à mettre à la disposition des joueurs qui voudraient implanter des centres de données au Québec », a aussi souligné Marc-Antoine Pouliot à la PC.

(Crédit photo: www.ville.kirkland.qc.ca )

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Polycor devient un “Big three” mondial du marbre et granite

L’année 2016 sera à graver dans le rock pour cette compagnie de Québec et ça, Polycor y connaît quelque chose! Depuis sa fondation en 1987 elle a su devenir un producteur important de marbre et de granite en Amérique du Nord, mais sa double acquisition de septembre vient de la propulser au sommet de l’industrie. Même dans le “Big three” mondial du marbre et du granite.

Le triangle de l’exploitation des carrières de pierres en Amérique sera donc dorénavant contrôlé de Québec. Puisque la vénérable Swenson Granite Works du New Hamshire et la presque aussi vénérable Rock of Ages du Vermont – toutes les deux fondées autour des années 1880… – sont maintenant la propriété de leur ancien concurrent du Québec Polycor, grâce à un montage financier aux chiffres non révélés mais rendu possible par TorQuest Partners de Toronto et PNC Mezzanine Capital de Pittsburgh.

La force de la complémentarité

Polycor c’était surtout le marché de la construction, Swenson celui du détail et les acheteurs résidentiels, Rock of Ages le secteur des monuments. L’avenir sera une offre intégrée; trois acteurs complémentaires maintenant réunis. Le groupe Polycor aura simplement l’avantage d’offrir une plus large gamme de produits.

Cette transaction ne fera pas pour autant du nouveau Polycor un monopole continental du secteur. On évalue qu’elle contrôlera entre 10 et 15% d’un marché plutôt fragmenté en Amérique du Nord, de plus les trois noms de commerce continueront leur vie active. Aucune mise à pied de prévue non plus. Sauf que la ville de Concord perdra un siège social.

Une acquisition amicale

“ Together, we will become a major leader in the natural-stone industry (…) Our decision to merge together is based on the fact that we are complementary companies, thus benefitting from a greater breadth of expertise within our respective markets ”, ont expliqué le pdg de Polycor, Patrick Perus, et Robert Pope, le COO de Swenson.

Mais le fond de l’histoire est franchement plus humain…

“ There’s nobody in the family who wants to be in line who could take over the company. After spending a lot of time with layers and tax experts about setting up a trust, everything was so complicated, we decided we needed to go ahead and explore the options available in the sale of the company (…) We made the decision as a family that the right step would be to get new owners of the company ” (…)

“ The good news is that Patrick Perus knows the business. He’s experienced in the business ”, d’expliquer au final un Kurt Swenson serein, président du conseil depuis 1974, et représentant la quatrième génération à la tête de l’entreprise que John Swenson, natif de la Suède, fonda en 1883, en regroupant des sites d’opération autour de Rattlesnake Hill, dans le nord de Concord, riches en granite.

 

“ The move under the Polycor umbrella

is one that will continue the family’s legacy ”.

 

According to reporting in the Concord (N.H.) Monitor : Among other things, in a goodwill gesture, the company is paying $500 for each year of service to the roughly 120 employees of Sewnson’s quarry and retail operations, plus about 280 more who work for Rock of Ages and Sewnson operations in three other states.

En 1984, Swenson avait acheté Rock of Ages, soit autour du centenaire de leur existence réciproque. Maintenant, c’est la plus jeune entreprise du trio, québécoise, fondée presque au même moment, en 1987, qui consolide l’industrie.

Polycor emploiera maintenant 800 personnes, dans 30 carrières et 12 usines, avec un chiffre d’affaires global proche des 150 millions $US.

Précisons que Polycor avait déjà acheté en 2015 le site de Jay, également aux États-Unis dans le Maine, des mains de Swenson.

(Crédit photo: site de Bethel de Polycor)

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