Les alliages de platine sont des métaux précieux obtenus par l'ajout d'éléments tels que l'iridium, le rhodium, le palladium, le ruthénium, le cobalt et le nickel à une matrice de platine. En avril 2026, le cours au comptant du platine était de 1 968 $/oz, celui du rhodium de 10 100 $/oz et celui du palladium de 1 462 $/oz. La valeur fondamentale des alliages de platine repose sur trois ensembles de propriétés physiques : une résistance à la corrosion qui assure leur stabilité dans des environnements acides de la concentration de l'eau régale ; une stabilité à haute température permettant aux thermocouples en alliage platine-rhodium de mesurer des températures jusqu'à 1 800 °C pendant de courtes périodes ; et une activité catalytique qui favorise la réaction de réduction de l'oxygène dans les piles à combustible à membrane échangeuse de protons. Classés selon leurs éléments d'alliage, les alliages platine-iridium contiennent de 5 % à 30 % d'iridium, présentent une dureté de 110 HV à l'état recuit et offrent le plus grand éclat. Elles sont utilisées dans les électrodes de bougies d'allumage, les contacts d'allumage aéronautique, les électrodes de stimulateurs cardiaques et les creusets de laboratoire.
Les alliages platine-rhodium , principalement Pt-10 % Rh et Pt-20 % Rh, sont utilisés pour les creusets dans l'industrie verrière et les écrans catalytiques dans la production d'acide nitrique. Les alliages platine-ruthénium contiennent 5 % de ruthénium et présentent une dureté de 120 HV à l'état recuit, pouvant atteindre 220 HV après usinage ; ils sont utilisés pour la fabrication de bagues de joaillerie usinées avec précision et d'électrodes de piles à combustible. Les alliages platine-cobalt contiennent 5 % de cobalt et présentent une dureté de 135 HV à l'état brut de coulée ainsi qu'une excellente fluidité ; ils sont utilisés pour les pièces moulées de précision et les composants d'aimants permanents. Les alliages platine-palladium constituent des substituts légers au platine, permettant de réduire la quantité de platine nécessaire dans les membranes de séparation d'hydrogène et les catalyseurs d'échappement. Les propriétés mécaniques des alliages de platine sont directement liées à leurs éléments d'alliage : l'iridium augmente la dureté et le point de fusion (2 454 °C pour l'iridium contre 1 773 °C pour le platine), le rhodium améliore la résistance à l'oxydation à haute température, le ruthénium affine la taille des grains et améliore la résistance à la traction, le cobalt améliore la fluidité de coulée et le palladium réduit la densité et le coût. Ces alliages de platine bénéficient de procédés industriels et de systèmes de contrôle éprouvés, chaque formulation étant adaptée aux exigences mécaniques et chimiques de conditions d'utilisation spécifiques.
Les sources de déchets d'alliages de platine sont bien identifiées. Les pots catalytiques automobiles en fin de vie constituent la principale source, représentant à 71 % du recyclage total des métaux du groupe du platine (MGP) en 2026. Un pot catalytique standard contient de 2 à 8 grammes de MGP, dans lesquels les alliages de platine, associés au rhodium et au palladium, assurent les fonctions catalytiques d'oxydation du CO et des hydrocarbures et de réduction des NOx. Après une durée de vie de 12 à 15 ans, ils intègrent la chaîne de recyclage. L'industrie chimique est la deuxième source de déchets d'alliages de platine. Sur les lignes de production d'acide nitrique, les tamis catalytiques en alliage platine-rhodium ou platine-rhodium-palladium sont remplacés tous les quelques mois ; ces tamis usagés, riches en rhodium, présentent une valeur de recyclage importante. Dans la fabrication de fibres de verre, les plaques de récupération et les creusets en alliage platine-rhodium se détériorent progressivement sous l'effet de l'érosion à haute température. Du fait de sa composition homogène et de sa grande pureté, le taux de récupération de ce type de déchets d'alliages de platine se situe généralement entre 92 % et 98 %. Dans l'industrie électronique, les contacts électriques en alliage platine-iridium et platine-nickel, ainsi que les fils de bobinage de potentiomètres de précision, génèrent en fin de vie des déchets d'alliages de platine miniatures mais très concentrés. Les ensembles membrane-électrode (MEA) des piles à combustible PEM et des électrolyseurs contiennent du platine et de l'iridium. En mars 2026, Johnson Matthey et Syensqo ont démontré un procédé chimique à l'échelle du kilogramme permettant de récupérer les alliages de platine à partir des déchets de CCM. Les creusets, électrodes et thermocouples en alliage de platine mis au rebut en laboratoire constituent également d'importantes sources de déchets d'alliages de platine. Avant leur introduction dans le four d'affinage, la composition et la forme de chaque lot de déchets d'alliages de platine déterminent directement la rentabilité de leur récupération ; les déchets d'alliages de platine contenant du rhodium et de l'iridium ont une valeur unitaire bien supérieure à celle des déchets ordinaires de platine-palladium.
Le marché des métaux du groupe platine au comptant devrait connaître une divergence de valeur significative d'ici 2026. Le rhodium est actuellement le métal industriel le plus cher, avec un prix au comptant de 10 100 $/oz, soit environ 325 $/gramme. Ses sources de recyclage comprennent les couches de réduction des pots catalytiques trois voies des véhicules à essence et les écrans catalytiques en alliage platine-rhodium utilisés dans l'industrie de l'acide nitrique. Le prix au comptant de l'iridium s'établit à environ 6 650 $/oz, les déchets provenant principalement des couches catalytiques anodiques des électrolyseurs PEM et des électrodes de bougies d'allumage en alliage platine-iridium. IDTechEx prévoit que les volumes de récupération d'iridium atteindront 2,7 fois le niveau de 2026 d'ici 2046. Le palladium au comptant se négocie à 1 462 $/oz, les déchets étant concentrés dans les catalyseurs d'échappement des véhicules à essence et les modules de membranes de purification d'hydrogène. En 2026, environ 21 % à 34 % de la demande mondiale de métaux du groupe platine sera satisfaite par des matériaux recyclés. Le marché du recyclage des déchets d'alliages de platine représente 73 % de la valeur mondiale totale du recyclage des matériaux critiques.
Des entreprises comme UMICORE, DOWA, DONGSHENG Precious Metals et Tanaka Precious Metals ont atteint une pureté de raffinage de 99,95 %. En avril 2026, Lifezone Metals a annoncé la toute première production en série de platine, de palladium et de rhodium à partir de catalyseurs automobiles usagés aux États-Unis. Sa technologie hydrométallurgique Hydromet a permis d'atteindre des taux de récupération supérieurs à 99 % pour le platine et le palladium, et à 95 % pour le rhodium. La valeur de recyclage des convertisseurs catalytiques usagés représente généralement 25 % à 35 % du prix au comptant ; après déduction des coûts de raffinage, un seul convertisseur de type Foreign Medium peut rapporter entre 250 et 500 $. La valeur de récupération des déchets de catalyseurs d'oxydation diesel à haute teneur en rhodium pourrait doubler. La valeur des déchets d'alliages de platine a créé un cycle commercial autosuffisant au sein de la chaîne d'approvisionnement. Pour chaque tonne de déchets provenant de convertisseurs usagés, les rebuts d'alliage de platine sont concassés, échantillonnés, fondus et séparés chimiquement avant d'être réintégrés dans la chaîne de production industrielle. Pour les recycleurs disposant de stocks, les experts du secteur recommandent un envoi immédiat lorsque le prix du rhodium dépasse 10 000 $/oz, et il est également conseillé de liquider les stocks lorsque le prix du palladium augmente de plus de 10 % en une seule semaine.
Au cours des quatre premiers mois de 2026, des avancées majeures ont été réalisées dans trois domaines de la catalyse par alliages de platine. La première concerne la synthèse précise de composés intermétalliques à base de platine de taille inférieure à 3 nanomètres. Une équipe conjointe de l'Université Tsinghua et de l'Université des géosciences de Chine a proposé une stratégie de « confinement par congélation et micro-ondes », permettant la synthèse d'alliages intermétalliques Pt-Fe dont la taille des particules est inférieure à 3 nm. Ces alliages présentent une surtension de seulement 27 mV à une densité de courant de 10 mA/cm² dans une solution d'acide sulfurique 0,5 M. De plus, cette stratégie peut être étendue à divers systèmes d'alliages de platine, notamment Pt-Cr, Pt-Mn, Pt-Co, Pt-Ni et Pt-Zn, résolvant ainsi le problème industriel de l'agglomération des nanoparticules causée par le recuit à haute température. La seconde avancée concerne la conception, par intelligence artificielle, des arrangements atomiques des alliages de platine. Des équipes de KAIST et de l'Université nationale de Séoul ont utilisé l'apprentissage automatique et des simulations de chimie quantique pour prédire les tendances des arrangements atomiques des catalyseurs. Ils ont découvert que le zinc agit comme médiateur dans les alliages platine-cobalt, abaissant considérablement la température de traitement thermique nécessaire à la formation de la structure intermétallique. Le catalyseur zinc-platine-cobalt synthétisé selon les prédictions de l'IA a surpassé les catalyseurs commerciaux en alliage de platine, tant en termes d'activité que de durabilité. Enfin, un nanocatalyseur en alliage de platine à structure ordonnée L1₀ induite par le zinc a été étudié.
Une équipe de l'Université de Kyoto a introduit du zinc dans les systèmes Pt-Co et Pt-Ni et, en tirant parti de la faible température de transition de phase de L1₀-PtZn, a préparé des nanoparticules d'alliage de platine hautement ordonnées (>80 %) par recuit à basse température. Parmi celles-ci, Pt₅Co₄Zn₁ a atteint une activité spécifique de 1,71 mA/cm², offrant une voie de synthèse industriellement viable pour les catalyseurs de piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC), améliorant l'activité de la réaction de réduction de l'oxygène (ORR) tout en maintenant une taille de particules constante. En pratique, ces catalyseurs en alliage de platine restent confrontés au problème de la lixiviation des métaux non précieux en milieu acide. Cependant, grâce à de fortes interactions orbitalaires d, la structure du composé intermétallique présente une résistance à l'oxydation et à la corrosion nettement supérieure à celle des alliages de platine désordonnés, et cette durabilité accrue a été vérifiée dans de multiples expériences indépendantes. Les obstacles à l'industrialisation des nanocatalyseurs en alliage de platine résident actuellement dans l'obtention d'une taille de particules uniforme et d'une charge constante lors de la production de masse. Plusieurs fabricants d'assemblages membrane-électrode (AME) pour piles à combustible ont testé le taux de dégradation de l'activité de catalyseurs en alliage de platine de taille inférieure à 3 nanomètres après 10 000 cycles sur leurs lignes de production. Les données préliminaires indiquent que la dégradation de l'activité massique des alliages de platine intermétalliques est inférieure de plus de 50 % à celle des alliages de platine désordonnés. La valeur des déchets d'alliages de platine fait l'objet d'une nouvelle réévaluation dans ces applications émergentes. Les AME provenant de piles à combustible hors service deviendront la deuxième source de déchets d'alliages de platine après les catalyseurs automobiles. La tendance haussière à long terme de la valeur des déchets d'alliages de platine s'explique par le rôle irremplaçable de l'iridium et du platine dans l'infrastructure hydrogène, ainsi que par les améliorations constantes de l'efficacité de la séparation des éléments contenus dans ces déchets grâce aux technologies de raffinage.
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