Le titane low cost de Metalysis

Si le titane à des propriétés mécaniques exceptionnelles rapportées à sa densité, son prix très élevé lié à un process d'élaboration complexe limite très fortement les applications. La société Metalysis espère d'ici quelques années, et après un passage par le tantale, pouvoir produire du titane par un procédé proche de l'électrolyse utilisé pour l'aluminium, ce qui en réduirait considérablement le prix de production et ouvrirait au titane à des utilisations beaucoup plus importantes (architecture, automobile, ...).

L'électrolyse du titane
En 1997, des chercheurs de l'Université de Cambridge ont montré qu'en plongeant des échantillons de certains oxydes dans un bain de sel liquide, on pouvait les transformer directement en métal sans passer par une phase liquide comme avec le procédé actuel. Le process utilise une cathode, réalisé par la poudre de métal oxydé (TiO, ...). L'anode, quant-à elle, est faite de carbone et un électrolyte est utilisé (du sel fondu à 1000°C) pour permettre au courant de passer de l'anode à la cathode. Sous l'effet de la circulation des ions oxygène, la cathode en carbone se transforme progressivement en oxyde de carbone (C --> CO) tandis qu'inversement la cathode de transforme en métal non oxydé (TiO --> Ti).

Un parallèle avec l'aluminium
Avant sa production par électrolyse (découverte par Charles Halle et Paul Héroult), l'aluminium était plus cher que l'or. L'empreuer Napoléon en conservait dans ses coffres et le réservait pour ses invités d'honneur. La production de titane par électrolyse pourrait faire chuter de manière très importante le coût d'élaboration de ce matériau.

Le Kroll process
Actuellement, le titane est purifié en utilisant le procédé Kroll, mis au point par William Kroll, un métallurgiste Luxembourgeois dans les années 40. Dans un premier temps, l'oxyde de titane réagit avec du chlore pour éliminer l'oxygène. Puis le métal obtenu réagit avec du sodium ou du magnésium liquide pour éliminer le chlore. Cela crée une éponge poreuse de titane qui est finalement refondue sous vide pour obtenir un lingot. Ce process est similaire est celui de la transformation de l'aluminium avant l'utilisation de l'électrolyse et explique le coût important du titane.

Stratégie de Metalysis
La société Metalysis a été créée en 2001 pour commercialiser l'idée de l'université de Cambridge et en 2005, la société s'est déplacée à Wath-uppon-Dearn, un village près de Sheffield afin de recruter le personnel très compétent de la région, appelée la Californie de la métallurgie. Les équipes se sont alors attelées à transformer un process de laboratoire produisant quelques grammes en un process industriel. La première production sera du tantale (petit marché de 2 5000 tonnes/an), ce qui lui permettra -via les marges réalisées- de dégager des moyens pour s'attaquer au gros du marché, le titane (140 000 tonnes/an)

Source : www.france-metallurgie.com