La catastrophe, renforcée par le réchauffement climatique, a entraîné la destruction de nombreuses infrastructures, notamment routières, ferroviaires et électriques. Les deux entreprises qui produisent du quartz de très haute pureté à Spruce Pine ont été touchées. “A partir du 26 septembre, nous avons temporairement suspendu les opérations dans nos installations”, écrit le belge Sibelco, sans donner de date de reprise. Le groupe très discret, qui ne publie pas ses chiffres de production, est considéré comme le principal producteur mondial de quartz de très haute pureté. En 2023, l’entreprise a annoncé qu’elle investirait 200 millions de dollars pour doubler la production de ce minéral essentiel à Spruce Pine.
Chez son homologue The Quartz Corp (TQC), le ton est le même. Cette joint-venture entre le groupe norvégien Norsk Mineral et son homologue français Imerys (pour qui cette activité a rapporté 80 millions d’euros d’Ebitda en 2023), est l’autre à exploiter le quartz de la région. Peu friande de publicité, elle ne détaille pas non plus sa production et ses équipements industriels mais met en avant sur son site internet la qualité de vie à Spruce Pine, où l’on trouve pas moins de 60 brasseries locales.
« Il est encore trop tôt pour évaluer quand TQC pourra reprendre ses activités, car cela dépendra de la reconstruction des infrastructures locales », explique l’entreprise. Le groupe estime par mail qu’une première inspection visuelle laisse penser que ses installations “ont été plutôt bien conservées”, mais que sa capacité “à redémarrer les opérations dépendra aussi largement des infrastructures environnantes”.
Creusets numériques
Pourquoi s’inquiéter de ces quelques carrières, alors que plus de 300 millions de tonnes de quartz (également appelé silice) sont extraites chaque année dans le monde ? Comme le raconte un long article du journal américain Wired publié en 2018, le quartz local, issu de pegmatites, est unique au monde. Géologiquement, il contient très peu d’impuretés et possède une structure cristallographique qui permet de le purifier davantage via différents procédés, notamment des attaques acides. De quoi permettre à Silbeco et TQC de produire du sable de quartz ultra pur (ou HPQ), composé à 99,999 % d’oxyde de silicium pour les plus hautes qualités.
Ce matériau, chimiquement inerte et qui ne fond pas à des températures inférieures à 1700°C, est indispensable aux producteurs de wafers de silicium, ces tranches de métal semi-conducteur qui servent de substrat aux puces électroniques et aux panneaux solaires. Pour produire du silicium ultra pur (à 99,999999999 % parfois) et lui donner la composition cristalline qu’elle souhaite, cette industrie a besoin de creusets en quartz ultra pur. Ces récipients en forme de bol d’un blanc laiteux lui permettent grossièrement de fondre et de transformer le silicium métallique sans risquer que les parois ne le contaminent (lors d’un procédé dit Czochralski).
Des stocks suffisants
C’est pour cette étape vitale que le quartz de Silbeco et TQC n’a quasiment aucun rival. Selon Bloomberg NEF, les deux usines actuellement à l’arrêt produisent environ 20 000 tonnes par an et assurent environ 80 % du marché actuel, qui fournit notamment de l’énergie solaire pour des raisons de volume. D’où un certain alarmisme, puisque sans creusets, toutes les industries des puces et du photovoltaïque seraient contraintes à l’arrêt. Nous n’en sommes pas encore là : l’existence de stocks de quartz, de creusets et de wafers devrait atténuer le choc à court et moyen terme, notent les industriels du secteur.
« Nos fournisseurs de creusets disposent de suffisamment de stocks pour répondre à nos besoins. La chaîne d’approvisionnement est suffisamment résiliente pour faire face à une perturbation », a déclaré le géant taïwanais des puces TSMC à BNN Bloomberg. « Notre compréhension est qu’il existe un stock de sécurité suffisant dans la chaîne d’approvisionnement pour atténuer les risques à court terme. De plus, Siltronic maintient ses propres stocks de sécurité de matériaux à base de quartz pour amortir les fluctuations à court terme », précise également l’allemand Siltronic, grand fabricant de plaquettes de silicium, dans un message à la nouvelle usine.
« Cette histoire a pris une importance démesurée. Les actions soutiendront l’industrie jusqu’à la réouverture des mines ou jusqu’à ce que la production de quartz synthétique augmente», réagit également Jenny Chase, analyste responsable du solaire chez Bloomberg NEF dans un message électronique à L’Usine Nouvelle. Le groupe Mitsubishi peut par exemple déjà produire du quartz similaire à celui de Spruce Pine, mais « avec des coûts nettement plus élevés et une capacité limitée », note l’analyste. D’autres sociétés, en Chine (Jiangsu Pacific Quartz) et en Russie (Russe Quartz) peuvent également produire du quartz de haute pureté, mais pas nécessairement de la qualité de celui de Spruce Pine.
Le redémarrage de l’industrie américaine du quartz sera donc scruté de près. « La rareté du quartz de haute pureté entraînera inévitablement une hausse substantielle des prix », prédit Oddo BHF dans une note récente. L’analyste de la banque d’investissement, qui avait déjà souligné l’intérêt de cette activité de quartz de haute pureté pour Imerys, juge que la dynamique devrait favoriser TQC, dont la raffinerie se trouve en Norvège et peut continuer à fonctionner. Par mail, TQC précise : « Quartz Corp opère au sein de chaînes de valeur longues, où chacun a appris pendant le Covid l’importance de disposer de stocks de sécurité conséquents. Entre nos propres stocks de sécurité répartis sur différents sites et ceux plus en aval de la chaîne de valeur, nous ne nous préoccupons pas des risques de rupture à court ou moyen terme.
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