L’hélium est rare sur Terre : l’approvisionnement mondial en crise, menaçant la médecine et la technologie

Une géopolitique complexe au cœur du Moyen-Orient

Le docteur Russell Moul explique que la crise actuelle au Moyen-Orient et dans le détroit d’Ormuz perturbe l’acheminement du pétrole, mais restreint tout autant le transport de l’hélium. Ce gaz naturel occupe une place vitale dans de nombreuses industries, allant de la fabrication électronique à la médecine. Cette situation pousse les entreprises mondiales à chercher frénétiquement des sources alternatives. L’approvisionnement de cette ressource se révèle extrêmement concentré, près d’un tiers de la production mondiale provenant du Qatar. Les autres fournisseurs majeurs sont les États-Unis, l’Algérie et la Russie.

En mars 2026, des attaques iraniennes sur le Qatar ont anéanti environ 17 % de sa capacité en gaz naturel liquéfié, entraînant l’arrêt de sa production. Simultanément, le contrôle iranien du détroit d’Ormuz, un canal de navigation critique, a provoqué une réduction drastique des exportations qataries de gaz naturel et d’hélium. Cette perte d’une partie de l’approvisionnement mondial en hélium menace d’avoir des impacts considérables sur la médecine, l’industrie et la recherche scientifique de pointe.

Les origines et les propriétés uniques de ce gaz noble

L’hélium est le deuxième élément le plus abondant de l’univers, bien qu’il s’avère paradoxalement très rare sur notre planète. Il est produit dans la croûte terrestre où il se forme par la désintégration radioactive d’éléments tels que l’uranium et le thorium. Il s’accumule alors lentement dans des gisements naturels profonds. Lorsqu’il est libéré, il s’échappe inexorablement dans l’atmosphère et finit par se diriger vers l’espace.

Ce phénomène s’explique par la nature de l’hélium, un gaz beaucoup plus léger que les autres, comme l’azote et l’oxygène. La gravité terrestre a donc beaucoup plus de mal à le retenir. Il s’agit d’un gaz noble, ce qui signifie qu’il ne forme pas de composés, l’empêchant d’être piégé dans des minéraux ou des molécules comme d’autres éléments. Malgré cette rareté, il constitue l’un des éléments les plus importants du monde moderne, bien qu’il soit souvent négligé. Sous forme liquide, il possède la capacité unique d’atteindre des températures ultra-froides qui s’approchent du zéro absolu (-273,15 °C), ce qui le rend extrêmement utile pour la recherche scientifique sur la supraconductivité.

Un pilier incontournable de la médecine et de la recherche

L’hélium liquide sert de liquide de refroidissement indispensable dans les appareils d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces scanners permettent de diagnostiquer une vaste gamme d’affections médicales grâce à une imagerie tridimensionnelle à haute résolution du corps humain. Ils y parviennent grâce à des aimants supraconducteurs qui permettent à l’électricité de circuler sans aucune résistance effective, créant ainsi un champ magnétique extrêmement fort et stable. Pour que ce processus s’opère, les aimants doivent être maintenus à des températures extrêmement basses, soit environ -269 °C (4 K), une condition rendue possible exclusivement par l’hélium liquide.

Les spectromètres à résonance magnétique nucléaire (RMN), utilisés pour identifier la structure des molécules, dépendent de ce même fluide pour refroidir leurs aimants supraconducteurs. Ces outils analytiques sont couramment exploités dans le milieu universitaire et l’industrie. Ils jouent un rôle critique dans la recherche alimentaire, chimique et pharmaceutique, où ils servent à confirmer la composition d’un produit et à identifier les moindres impuretés.

Ce gaz liquide trouve une autre application fondamentale dans le domaine de la physique des particules. Les scientifiques l’utilisent pour refroidir les immenses aimants supraconducteurs des accélérateurs de particules, à l’image de ceux qui équipent le célèbre Grand collisionneur de hadrons situé au CERN, à Genève.

Des puces informatiques à l’exploration spatiale

Au-delà des applications reposant sur les matériaux supraconducteurs, l’hélium joue un rôle structurel dans la production de puces informatiques. Dans les installations de fabrication, les industriels l’emploient pour déplacer l’oxygène et l’humidité. Il sert ensuite de liquide de refroidissement pour aider à prévenir la surchauffe pendant le processus complexe de gravure. C’est lors de cette étape que les matériaux inutiles sont retirés pour créer les motifs de circuits souhaités pour la puce ultra-fine.

L’hélium est utilisé comme liquide de refroidissement dans certains réacteurs nucléaires spécifiques, précisément appelés réacteurs de recherche à refroidissement gazeux. Le secteur aérospatial s’en sert pour refroidir le carburant des fusées au moment critique du décollage.

Les fibres optiques modernes comptent sur la présence de ce gaz pour produire une atmosphère protectrice indispensable. Les plongeurs en haute mer l’utilisent comme mélange dans leurs bouteilles d’oxygène pour éviter les dangers potentiellement mortels de l’accident de décompression.

L’impact sur les chaînes d’approvisionnement et les solutions futures

La réduction de l’offre pousse les acteurs industriels à s’inquiéter de la situation mondiale. Cameron Johnson, partenaire principal au sein du cabinet de conseil en chaîne d’approvisionnement Tidal Wave Solutions, a récemment déclaré à Reuters lors du grand rassemblement de l’industrie Semicon China : « Une pénurie d’hélium est une préoccupation absolue, ». Pour les secteurs concernés, il y a peu d’options immédiates pour compenser, au-delà de simplement réduire la production ou de prioriser les produits critiques. Si la crise au Moyen-Orient n’est pas résolue rapidement, elle pourrait entraîner des réductions de production impactant les produits clés dans l’électronique, l’automobile et les smartphones.

Les États-Unis possèdent la plus grande réserve d’hélium au monde, située à Amarillo, au Texas. Le pays a vendu une grande partie de ses stocks en vertu de la loi sur la gestion de l’hélium de 2013. Gavin D. J. Harper, chercheur associé au Birmingham Centre for Strategic Elements & Critical Materials de l’Université de Birmingham, a expliqué les enjeux dans un article de The Conversation : « Avec les chaînes d’approvisionnement en semi-conducteurs menacées, il y a un risque que les pénuries d’hélium puissent agir comme une contrainte sur la révolution de l’IA. »

Gavin D. J. Harper souligne qu’il existe des moyens pour les pays de s’adapter. Les réserves d’hélium existantes doivent être conservées pour les applications cruciales, et son utilisation restreinte aux applications où ses propriétés uniques sont essentielles à leurs performances. Bien que l’hélium puisse facilement s’échapper dans l’atmosphère, il peut être recyclé, même si cela reste difficile pour cette raison précise. Des réserves alternatives doivent être explorées, une voie que la Chine emprunte actuellement, tandis que sa production peut être étendue à d’autres pays. Ces initiatives pourraient aider à limiter les impacts, mais aucune de ces mesures ne constitue, selon les termes du chercheur, des « solutions rapides ».

Selon la source : iflscience.com