Tout comme la production de pétrole du Moyen-Orient dans les années 70, la Chine domine aujourd’hui le raffinement mondial des métaux critiques qui agissent comme la base de l’économie des États-Unis. Dans les années 70, la dépendance à l’égard du pétrole américain a entraîné des carences qui ont ralenti la croissance et ont entraîné d’énormes pics de prix. Mais au cours des dernières décennies, la technologie de fracturation des États-Unis a créé une nouvelle façon d’extraire l’huile, transformant la nation de l’un des plus grands importateurs de pétrole au monde à l’un des plus grands exportateurs.
Aujourd’hui, les États-Unis ont besoin d’un autre tournant technologique pour garantir des fournitures de métaux domestiques tels que le lithium, le cobalt, le cuivre et les éléments terres, qui sont nécessaires à tout, des batteries aux moteurs à réaction et aux moteurs électriques. Le nième cycle pense qu’elle a une solution.
L’entreprise a été cofondée par le professeur associé de MIT Desirée Plata, par le PDG Megan O’Connor et la vicite scientifique chef du Tchad pour récupérer les métaux critiques des déchets industriels et minéraux en utilisant une technologie brevetée et très efficace connue sous le nom d’électro-extraction.
« L’Amérique est une nation de ressources incroyablement riche: ce n’est qu’une question d’extraction et de conversion de ces ressources pour une utilisation. C’est le rôle du raffinage », explique O’Connor, qui a travaillé sur l’électro-extraction en tant que doctorant chez Plata, lorsque les deux étaient à l’Université Duke. « En comblant cette lacune dans la chaîne d’approvisionnement, nous pouvons faire des États-Unis le plus grand fabricant de métaux critiques au monde. »
Depuis l’année dernière, Net Cycle a produit Cobalt et Nichel en utilisant son premier système commercial à Fairfield, Ohio. La société raffinant les systèmes de l’entreprise, qui est alimentée par l’électricité plutôt que par les combustibles fossiles, peut être alignée dans une fraction du temps des usines traditionnelles de raffinage des métaux. Maintenant, le cycle net vise à distribuer ses systèmes modulaires aux États-Unis et en Europe pour établir de nouvelles chaînes d’approvisionnement pour les matériaux qui nourrissent notre économie.
« Environ 85% des minéraux critiques du monde sont raffinés en Chine, c’est donc une question de sécurité économique et nationale pour nous », explique O’Connor. « Même si nous extraissons les matériaux ici – nous avons une mine de nickel opérationnelle dans le Michigan – nous l’expédons donc à l’étranger pour être perfectionné. Ces matériaux sont nécessaires des composants de plusieurs secteurs. Tout, de nos téléphones à nos voitures à nos systèmes de défense, dépend d’eux. J’aime dire que les minéraux critiques sont la nouvelle huile. »
Du refus, une opportunité
En 2014, O’Connor et Plata ont participé à un discours de VÉCITIC, alors professeur à l’Université de Harvard, dans lequel il a discuté de son travail utilisant des filtres électrochimiques pour détruire les contaminants dans les eaux usées pharmaceutiques. Dans le cadre de la recherche, il a remarqué que le matériau réagissait avec le métal pour créer du cuivre cristallin dans les filtres. Après le discours, Plata a demandé à la vécite s’il avait déjà pensé à utiliser l’approche pour la séparation des métaux. Il n’avait pas été excité d’essayer.
À l’époque, Plata et O’Connor ont étudié les eaux usées minérales denses créées comme un producteur de la fracture hydraulique pour l’huile et le gaz.
« La pensée originale était: pourrions-nous utiliser cette technologie pour extraire ces métaux? » Rappelez-vous O’Connor.
L’attention s’est déplacée vers l’utilisation de la technologie pour récupérer les métaux des déchets électroniques, y compris des sources telles que les vieux téléphones, les véhicules électriques et la smartwatch.
Aujourd’hui, les producteurs et les systèmes de déchets électroniques broient les matériaux de fin de vie et l’envoient à d’énormes raffineries chimiques à l’étranger, qui chauffent le métal dans un liquide fondu et le mettent à travers une série d’acides et de bases pour distiller les déchets dans une forme pure du métal souhaité.
« Chacun de ces acides et bases doit être transporté comme des produits dangereux et le processus pour les faire a une grande empreinte de gaz à effet de serre et d’énergie », explique Plata. « Cela fait que l’économie est menée dans quoi que ce soit sauf d’énormes structures centralisées – et même alors, c’est un défi. »
Les États-Unis et l’Europe ont une abondance de déchets finaux de vie, mais ils manquent et les réglementations environnementales ont laissé les quelques options de raffinage évolutives occidentales.
Au lieu de construire une raffinerie, l’équipe du nième cycle a construit un système de raffinage « The Oyster » modulaire, qui peut réduire les coûts, les déchets et le délai de mise en marché sur le site avec des recyclateurs, des mineurs et des fabricants. Oyster utilise l’électricité, les précipitations chimiques et la filtration pour créer les mêmes produits chimiques affinant les métaux que les méthodes traditionnelles. Aujourd’hui, le système peut développer plus de 3 000 tonnes de déchets métriques par an et être personnalisés pour produire des métaux différents.
« L’électro-extraction est l’un des moyens les plus propres de récupérer le métal », explique Plata.
Le nouveau cycle a reçu un soutien précoce du ministère américain de l’Énergie et lorsque Plata est arrivé au MIT en 2018, Net Cycle a rejoint l’accélérateur de startup STEX25 du programme MIT Industrial Connection.
« Ce qui est si important d’être dans un endroit comme le MIT, c’est l’écosystème entrepreneurial et l’éthique de la » technologie dure « de Cambridge », explique Plata. « Cela a été extrêmement important pour le succès du nième cycle et l’une des raisons pour lesquelles nous avons déplacé la société dans la grande zone de Boston. Pouvoir accéder aux talents et le capital du patient était la clé. »
Raffinage du métal surholis
« La vision d’O’Connor d’élever des gens tout en élevant l’économie est une norme de pratique stimulante », explique Plata.
Le nième cycle aura et gérera d’autres systèmes d’huîtres dans un modèle d’entreprise que O’Connor décrit comme un raffinement comme un service, dans lequel les clients ont le produit final. La société essaie de collaborer avec les chantiers de construction et les systèmes de collecte pour les déchets industriels, ainsi que les producteurs qui génèrent des déchets.
Le nième cycle travaille principalement pour récupérer les métaux des batteries aujourd’hui, mais a également utilisé son processus pour récupérer le cobalt et le nickel des matériaux de catalyseur épuisés dans l’industrie pétrolière et gazière. À l’avenir, le nième cycle espère appliquer son processus aux plus grandes sources de déchets de chacun: l’exploitation minière.
« Le monde a besoin de minéraux plus critiques tels que le cobalt, le nickel, le lithium et le cuivre », explique O’Connor. « Les deux seuls sièges où vous pouvez obtenir ces matériaux proviennent du recyclage et de l’exploitation minière, et ces deux sources doivent être perfectionnées chimiquement. C’est où ANAMENTA