L’hélium : 5 applications industrielles insoupçonnées de cette ressource

L’hélium est une ressource particulière dont le prix a subi des variations importantes ces dernières années. Sur certains marchés, son prix a quasiment doublé ! Cette ressource naturelle n’est pas seulement utilisée pour gonfler des ballons de baudruche mais également dans de nombreuses applications industrielles indispensables, voire parfois inattendues. A travers cet article, l’équipe Energie Environnement Mobilité d’Alcimed vous présente 5 applications industrielles insoupçonnées de l’hélium.

D’où provient l’hélium utilisé en industrie  ?

L’hélium est présent naturellement dans des gisements gazeux de différents types. Il est principalement récupéré comme un sous-produit lors de l’extraction et du traitement du gaz naturel. La teneur en hélium du gaz naturel doit être supérieure à 0,3 % pour que cette extraction soit rentable. En 2018, on dénombrait seulement 14 unités de production d’hélium raffiné dans le monde, dont 7 aux États-Unis, 2 au Qatar et en Algérie, et une en Australie, Russie et Pologne.

L’hélium, une ressource abondante pour l’industrie ?

L’hélium est abondant : ses ressources sont estimées à plus de 100 ans selon l’USGS, au rythme de consommation actuelle. Toutefois, en raison du manque de capacités de production, le marché de l’hélium a été affecté par plusieurs pénuries ces dernières années, en particulier en 2019. Face à ces pénuries, les producteurs augmentent les prix ou réduisent l’approvisionnement pour les applications non-essentielles, comme les ballons utilisés dans le cadre festif.

Toutefois, la situation devrait évoluer rapidement puisque de nouveaux sites de production devraient ouvrir et être pleinement opérationnels dans les prochaines années, notamment en Russie et au Qatar.

Quels sont les applications industrielles insoupçonnées de l’hélium ?

En raison de ses propriétés physiques exceptionnelles (inertie, point d’ébullition bas, haute conductivité thermique, légèreté, taille,…), l’hélium est utilisé dans de nombreuses applications industrielles inattendues où il est parfois impossible à substituer. Parmi ces applications industrielles, Alcimed souhaite mettre en avant cinq d’entre elles :

L’hélium dans les IRMs en santé

L’hélium est utilisé pour garantir la supraconductivité des aimants des unités d’IRMs. Même si des technologies réduisant la consommation d’hélium des nouveaux appareils sont déjà sur le marché, il reste indispensable pour garantir le fonctionnement de ceux-ci. Cette technique d’imagerie médicale est largement utilisée pour le diagnostic de nombreuses pathologies (lésions, tumeurs, hernies…) et de plus en plus d’unités d’IRMs sont installées dans le monde, notamment dans les pays en voie de développement.

L’hélium dans la fabrication des fibres optiques, indispensables au déploiement de la 5G

L’hélium est utilisé dans le processus de fabrication de la préforme (1^ère étape de la fabrication de la fibre qui consiste à former un précurseur à la fibre), notamment pour son renforcement, et dans le processus d’étirement de cette préforme pour obtenir la fibre afin de la refroidir efficacement. Pour la fabrication de la préforme, les industriels n’ont actuellement pas d’alternative à l’hélium.

L’hélium dans l’exploration spatiale

L’hélium est utilisé lors du lancement des satellites spatiaux pour la purge et la pressurisation des réservoirs de carburants (ergols) de certains lanceurs, comme Ariane. Pour la partie pressurisation, l’hélium reste encore irremplaçable.

L’hélium dans la production d’appareils électroniques

L’hélium est utilisé en électronique pour la production des écrans plats afin de créer une atmosphère inerte protectrice. A date, les fabricants ne peuvent se passer de ce gaz dans ce cadre.

L’hélium dans les applications de recherche fondamentale

L’hélium est utilisé pour les recherches autour de la fusion nucléaire (ITER) ou pour les accélérateurs de particules (CERN) en raison de son faible point d’ébullition. Aujourd’hui, l’hélium est la seule molécule capable de descendre aux températures requises (proche du 0 absolu).

L’hélium est donc une ressource critique en raison du déséquilibre entre offre et demande. Cette molécule étant indispensable pour certaines applications industrielles clés pour notre économie, les industriels peuvent se retrouver exposés à une augmentation sensible du prix de cette ressource, voire à un approvisionnement limité. Dans ce contexte de transition énergétique et digitale, maitrisez-vous et mesurez-vous votre exposition à l’hélium ? Si vous vous posez cette question, Alcimed est présent pour vous accompagner dans cette réflexion ! Découvrez aussi nos réalisations de conseil en stratégie de valorisation de coproduits.

A propos de l’auteur :

Guillaume, Responsable de Mission dans l’équipe Energie, Environnement et Mobilité d’Alcimed en France