Elément étudié 44 Ru - Ruthénium
Etablissement CPE Lyon
Année 2025-2026

44 Ru - Ruthénium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 3

4. Interdépendances

4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?

Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2

…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ :
“Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”.


En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques.
Références section 4.1:
… livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024),
. Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩

4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?


Symbioses matérielles éventuelles :
🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière
🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ? Le ruthénium évolue conjointement avec de nombreuses applications en chimie fine, en catalyse et en radiochimie. Il est intimement lié à des technologies de pointe : il assure la catalyse sélective en synthèse pharmaceutique, optimise l’efficacité des procédés industriels chimiques, participe aux solutions de dépollution des émissions et permet des traitements médicaux innovants.
Cependant, l’arrêt de l’extraction du ruthénium impacterait l’ensemble du groupe des PGM (métaux du groupe du platine). En effet, le ruthénium est extrait conjointement avec le rhodium, l’iridium, l’osmium, le platine et le palladium au sein de roches contenant majoritairement du cuivre et du nickel. Les PGM sont présents en très faible quantité, de l’ordre du ppm, dans ces minerais qui contiennent également des composés soufrés. Ainsi, les industries utilisant les métaux lourds seraient grandement affectées, notamment l’automobile, la dépollution de NOx, la production de dihydrogène ou encore l’industrie de la chimie fine avec la catalyse pour la dihydroxylation d’oléfines.

Par ailleurs, en Chine, le ruthénium est utilisé dans certaines applications chimiques de base, notamment par le secteur du caprolactame, qui produit des matières premières pour l’industrie du nylon. Cette application a connu une croissance substantielle ces dernières années, stimulée par l’augmentation des capacités de production des résines nylon 6, utilisées dans une variété de domaines, y compris les plastiques techniques.
Troisièmement, le rôle des catalyseurs au ruthénium dans la fabrication pharmaceutique est essentiel. Les catalyseurs de Grubbs plus spécifiquement, sont les plus utilisés pour les réactions de métathèse. Ces réactions facilitent la production d’intermédiaires pharmaceutiques et d’ingrédients actifs (API - Active Pharmaceutical Ingredients), tout en améliorant les rendements et en simplifiant les procédés de synthèse.
Pour les entreprises pharmaceutiques, il est crucial de s’approvisionner auprès de fournisseurs fiables, capables de garantir une haute pureté, une qualité constante entre les lots et une documentation complète (notamment les certificats d’analyse).

En résumé, ce catalyseur est devenu un outil indispensable pour la synthèse moderne de médicaments. Il permet d’optimiser les procédés chimiques, de réduire les déchets et d’accroître l’efficacité globale de la production pharmaceutique.

La suppression des NOx par la catalyse au ruthénium est un enjeu crucial, notamment dans l’industrie automobile. Elle permet d’éliminer les NOx, des gaz d’échappement issus de la combustion en les transformant en diazote. Ainsi, le ruthénium assure un contrôle efficace des émissions dans les moteurs à combustion interne.
La recherche s’est accentuée ces dernières années sur les moteurs équipés d’une vanne D-EGR (recirculation des gaz d’échappement ciblés), qui permet la recirculation des gaz d’échappement dans un seul des cylindres du moteur. Cette tendance est confirmée par l’apparition de nombreux brevets issus de recherches visant à optimiser la dépollution des NOx. Le ruthénium possède des propriétés permettant d’émettre uniquement du diazote et d’éliminer 90 à 100% des NOx à des températures plus faibles que les autres PGM.

De plus, le sous-produit ammoniacal n’est formé qu'en très petite quantité de l’ordre du ppm ce qui n’est pas le cas pour les autres PGM. La limitation des émissions de RuO 4 (le tétraoxyde de ruthénium) est aussi un enjeu majeur, car c’est un puissant oxydant, très volatil à température ambiante et donc dangereux pour la santé. Des recherches sont donc menées pour prévenir la formation de cet oxydant. En définitive, le ruthénium est un atout majeur pour la dépollution des NOx, particulièrement dans un contexte où la transition électrique semble marquer le pas.
Le ruthénium est utilisé comme catalyseur dans la synthèse d'ammoniac via le procédé KAAP (Kellogg Advanced Ammonia Process). Cet élément est devenu essentiel car son activité catalytique est nettement supérieure à celle du fer (environ 20 fois plus élevée), tandis que d'autres métaux tels que le cuivre, le cobalt ou le nickel s’avèrent bien moins performants en termes de sélectivité.

L'ammoniac est une molécule stratégique employée dans de nombreux secteurs : l’industrie pétrolière, le traitement des métaux, les synthèses organiques, mais aussi la fabrication de composants électroniques, photovoltaïques et, prioritairement, la production d’engrais pour l’agroalimentaire.
Les défis de cette industrie vont s’intensifier face à une demande exponentielle. Une augmentation de la production d'ammoniac de 40% d'ici 2050 est estimée pour répondre aux besoins mondiaux et contribuer à la décarbonation de l’économie. En effet, les enjeux environnementaux imposent le développement d’une production verte "zéro carbone", comme c’est déjà le cas pour certaines usines pilotes au Canada. Actuellement, cette filière ne représente que 1% à 5% de la production mondiale, le reste reposant encore majoritairement sur les catalyseurs au fer traditionnels.

A l’inverse, la production de dihydrogène peut résulter du craquage de l'ammoniac. Le ruthénium sur support d'alumine s’impose comme le catalyseur le plus actif pour cette réaction ; contrairement au fer ou au nickel, qui nécessitent un apport énergétique important avec des températures atteignant 600°C. En particulier, les catalyseurs Ru(1,5)/Al 2 O 3 (3:1) affichent d’excellents résultats en termes de taux de conversion. Ce procédé garantit ainsi un stockage et un transport plus aisés et sécurisés du dihydrogène, contribuant directement à la transition énergétique.

D'autres supports, tels que les oxydes de magnésium et de praséodyme associés à des promoteurs (potassium, césium, lanthane), montrent des performances aussi élevées que l’alumine. Si le ruthénium n'occupe pas encore une place prépondérante dans la production globale d'hydrogène, son implantation progresse grâce à son efficacité et son coût inférieur à celui d’autres PGM tels que l'iridium ou le platine. Néanmoins, son rôle dans le stockage et la libération d'hydrogène demeure majeur, aux côtés du nickel, du platine, du rhodium et du palladium.
Par ailleurs l'utilisation de complexes de ruthénium, dont certains isotopes sont issus des rejets de fission nucléaire, est en plein essor dans les thérapies contre les cancers (mélanomes, ovaires, sein). Le cisplatine, traditionnellement utilisé dans les diagnostics oncologiques, est progressivement remplacé par les isotopes du ruthénium 97 et 106, moins toxiques et présentant moins d'effets secondaires. Cette innovation repose également sur la sélectivité accrue du ruthénium envers les cellules cancéreuses, surpassant celle du gallium 97.
Références section 4.2: Références section 5:

[WEB-VAL-2024] : « Le ruthénium, dernier platinoïde découvert ». Valorema, consulté le 24/03/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://metaux-precieux.valorema.com/ruthenium
[WEB-NAS-2026]: “Origins of the Elements”, Nasa SVS. Consulté le 24/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://svs.gsfc.nasa.gov/13873/
[WEB-LEL-2024] : « Ruthénium », Lélementarium. consulté le 24/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://lelementarium.fr/element-fiche/ruthenium/
[WEB-JRC-2023] : « Raw Materials Information System», European Comission. Consulté le 25/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://rmis.jrc.ec.europa.eu/rmp/Ruthenium
[WEB-JRC-2024] : « More on Critical Raw Material », European Comission. Consulté le 25/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur: https://rmis.jrc.ec.europa.eu/eu-critical-raw-materials

4.3 Synthèse "Interdépendances"

Synthèse Le Ruthénium est un métal lourd stratégique du groupe des platinoïdes, le ruthénium occupe aujourd’hui une place centrale dans de nombreuses technologies de pointe. Sa rareté, intrinsèquement liée à son extraction conjointe avec les autres PGM, contraste avec la diversité de ses applications : catalyse sélective en chimie fine et pharmaceutique, dépollution avancée des NOx, production et craquage de l’ammoniac pour la filière hydrogène, ou encore développement de thérapies anticancéreuses innovantes
Le ruthénium dépend étroitement des filières d’extraction des autres PGM, il n’est jamais extrait seul, mais uniquement en tant que coproduit des autres métaux du groupe du platine. Sa disponibilité donc directement tributaire des volumes de production du platine, du palladium ou du nickel, ce qui rend son approvisionnement particulièrement sensible aux fluctuations minières et industrielles.

5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes

5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?

Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2

Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? …
Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.

Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte
Références section 5.1:
“ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067

María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages

5.2. Imaginaires liés à l'élément chimique

ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique Le ruthénium demeure très peu connu du grand public en raison de sa rareté et de son invisibilité dans les usages du quotidien. Son nom dérive du mot latin Ruthenia, désignant une ancienne région d’Europe de l’Est. A l’image d’autres métaux précieux, son origine est double : terrestre et cosmique. En effet, les métaux du groupe du platine (PGM), dont le ruthénium fait partie, sont issus de la fusion d’étoiles cosmiques, ce qui alimente un véritable imaginaire astral.

Le ruthénium possède une “puissance d’agir” invisible, principalement reconnue à travers ses propriétés catalytiques. Utilisé en électrochimie sous forme de RuO 2 , il peut également se comporter comme un oxydant puissant lorsqu’il est présent sous forme de RuO 4 . La toxicité de ces composés soulève des enjeux majeurs quant à leurs conditions d’usage et leurs impacts environnementaux.

Cet élément influe également sur la stabilité des matériaux et leur résistance à la corrosion. Cet ensemble de propriétés lui permet de jouer sur les temporalités : il peut aussi bien accélérer des réactions chimiques que garantir la durabilité de certains composants sur le long therme. Ces atouts sont pleinement exploités dans des domaines variés, de la chimie industrielle à l’électronique de pointe.

Certaines entreprises, à l’image de Valorema, exploitent le ruthénium dans des applications variées telles que les contacteurs, les puces résistives et les disques durs à haute capacité. Ses propriétés de résistance, notamment à des températures extrêmes, lui permettent d’acquérir des caractéristiques de supraconducteur. La recherche spatiale s’y intéresse vivement pour l’exploration cosmique, renforçant l’image d’un métal “silencieux” et discret mais doté de hautes performances. Son rôle dans les technologies futures ne cessera de croître au point d’être considéré comme indispensable à l’écosystème numérique.

Dans la science-fiction, des métaux imaginaires comme la kryptonite dans Superman, ou l’adamantium des X-Men sont associés à des civilisations avancées ; cette analogie accentue l’image du ruthénium en tant que métal futuriste.
Ainsi, le ruthénium porte un imaginaire cosmique tout en étant profondément ancré dans le numérique. Métal précieux et hautement stratégique, il se situe au cœur des enjeux technologiques, géopolitiques et climatiques de demain.
Références section 5.2 :  [ART - AUT - AAAA] : .....

5.3 Quoi d'autre ?

Quoi d'autre ? ouverture à input en dehors de l'académie Dans le cadre du “Critical Raw Material”, la Commission européenne classe les PGM, dont fait partie le ruthénium, parmi les matières premières critiques. La production primaire de ruthénium est extrêmement concentrée en Afrique australe. Selon les données officielles du “Raw Materials Information System” de la Commission européenne, l’Afrique du Sud assure environ 94 % de l’extraction mondiale, suivie par le Zimbabwe (5 %) et la Russie (1 %). Cette concentration géopolitique rend la chaîne d’approvisionnement particulièrement vulnérable aux instabilités politiques, énergétiques et sociales de la région, ce qui renforce le caractère hautement stratégique de ce métal rare.

D’après les données du RMIS sur les matières premières critiques, le ruthénium a une production très concentrée en Afrique du Sud, ce qui engendre une dépendance accrue des pays importateurs et peut cristalliser des tensions géopolitiques. Cette zone présente un niveau de gouvernance moyen en termes de responsabilité et de stabilité gouvernementale, selon les indicateurs. Cela renforce l’image d’un métal “sous les radars” des organismes d’étude : peu analysé, vulnérable stratégiquement et fragile, bien qu’il soit reconnu comme essentiel dans la société d’aujourd’hui et de demain.

Paradoxalement, malgré son rôle croissant dans les nouvelles technologies et l’industrie chimique, le ruthénium est absent des rapports du GIEC et de l’ADEME, qui analysent pourtant les matériaux nécessaires à la transition énergétique. Il n’est pas non plus mentionné dans le rapport de Meadows, l’une des rares voix traitant de la finitude des ressources. Cette omission est d’autant plus étonnante puisque le métal est officiellement classé comme matière première critique et considéré comme un levier stratégique pour le futur.
Références section 5.3: Références section 5:

[WEB-VAL-2024] : « Le ruthénium, dernier platinoïde découvert ». Valorema, consulté le 24/03/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://metaux-precieux.valorema.com/ruthenium
[WEB-NAS-2026]: “Origins of the Elements”, Nasa SVS. Consulté le 24/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://svs.gsfc.nasa.gov/13873/
[WEB-LEL-2024] : « Ruthénium », Lélementarium. consulté le 24/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://lelementarium.fr/element-fiche/ruthenium/
[WEB-JRC-2023] : « Raw Materials Information System», European Comission. Consulté le 25/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur : https://rmis.jrc.ec.europa.eu/rmp/Ruthenium
[WEB-JRC-2024] : « More on Critical Raw Material », European Comission. Consulté le 25/02/2026 [En Ligne]. Disponible sur: https://rmis.jrc.ec.europa.eu/eu-critical-raw-materials