Une journée sans silicone

Vous avez été en contact avec du silicone ce matin. À plusieurs reprises. Dans le joint de la machine à café. Dans le shampoing. Peut-être dans vos lentilles de contact, peut-être dans la tétine de votre enfant.

Ils ne l'ont pas remarqué. Personne ne le remarque.

Le silicone permet aux avions de voler, aux stimulateurs cardiaques de fonctionner et aux voitures électriques de ne pas prendre feu. Il assure l'étanchéité de la Station spatiale internationale face au vide spatial. Il a joué un rôle essentiel dans le développement de la chirurgie cardiaque moderne. Il rend possible la transition énergétique – et pourtant, il est lui-même extrêmement difficile à recycler.

Le marché mondial du silicone est estimé entre 25 et 33 milliards de dollars.^¹ Cela représente une somme considérable. À titre de comparaison, le marché des smartphones pèse 500 milliards de dollars. Sans silicone, nombre de ces appareils seraient moins robustes, de nombreux systèmes médicaux plus complexes et de nombreuses technologies énergétiques plus coûteuses. Un marché de niche qui assure le fonctionnement de systèmes gigantesques.

Et si ce matériau disparaissait tout simplement demain matin ?

I. 6h30

Ils prennent le téléphone. L'écran est humide. Le joint en silicone qui protégeait le boîtier de la poussière et de l'eau a disparu. L'humidité s'est infiltrée pendant la nuit. L'écran clignote.

La salle de bain fuit. Le joint de la douche et du lavabo a disparu. La machine à café fuit. Le shampoing est rêche et collant. Il manque la diméthicone, ce silicone qui donne de la douceur à vos cheveux. Vous l'ignoriez tout simplement.

La journée n'a même pas commencé que déjà une tendance se dessine : le silicone est omniprésent, partout où deux matériaux se rencontrent et où la liaison doit être fonctionnelle. Discrètement. Depuis des années. Sans que personne n'y prête attention.

II. La méthode de travail

Ils montent dans la voiture. Ils tournent la clé. Rien.

Dans un moteur à combustion interne, des capuchons en silicone isolent les connecteurs des bougies d'allumage contre une tension de 20 000 à 40 000 volts. Sans eux, l'étincelle ne jaillirait pas, ou alors de manière diffuse. Les durites du turbocompresseur, qui doivent résister à des températures supérieures à 200 °C, sont en caoutchouc de silicone. Les supports d'échappement, les joints de queue de soupape et les presse-étoupes sont également en silicone.

Mais la situation devient vraiment sérieuse avec les véhicules sur lesquels l'Europe fonde son avenir industriel.

Une batterie moderne pour véhicule électrique fonctionne à des tensions allant jusqu'à 800 volts. Un gel de silicone thermoconducteur, placé entre les cellules lithium-ion et la plaque de refroidissement, dissipe la chaleur résiduelle. Un joint en silicone appliqué automatiquement entoure le boîtier, garantissant une étanchéité parfaite pendant plus de 15 ans et des dizaines de milliers de cycles de température.

Entre les différents modules se trouvent des barrières en silicone conçues pour prévenir le pire des scénarios : l’emballement thermique. Une cellule peut atteindre plus de 800 degrés Celsius. Certaines formulations de caoutchouc de silicone présentent alors une propriété unique : elles sont incombustibles. Elles se céramisent, formant une couche protectrice en céramique qui retarde la propagation du feu. Des études SAE documentent cet effet pour les feuilles composites en silicone céramisables.²

Au lieu d'attiser le feu, ils le ralentissent. C'est pourquoi le silicium est désormais présent dans la quasi-totalité des batteries modernes de véhicules électriques, précisément là où il est indispensable.

III. Chutes d'eau, guerre et masses collantes

L'histoire du silicone n'a pas une seule origine, mais trois. Et toutes commencent avec des personnes en quête de quelque chose de différent.

Le Sceptique. Frederic Stanley Kipping, chimiste britannique, consacra trente ans à l'étude des composés de silicium et de carbone. Il découvrit des huiles et des masses visqueuses qui défiaient toute classification. En 1937, dans sa dernière publication, il écrivit que les perspectives étaient « tout sauf encourageantes ». Il mourut sans savoir que ses substances visqueuses allaient décider du sort des guerres, soigner des cœurs et assurer l'étanchéité des stations spatiales.

L'ingénieur. Trente ans plus tôt, en Norvège, Sam Eyde avait posé les fondements d'une entreprise qu'il n'avait jamais imaginée. Formé à Berlin, Eyde avait acquis les droits d'exploitation des chutes d'eau norvégiennes du Telemark au tournant du siècle. En 1904, il fonda la société Elkem avec la famille de banquiers suédois Wallenberg, dans le but d'exploiter l'énergie hydroélectrique pour l'industrie électrochimique.^Eyde envisageait alors la production d'engrais, et non de silicones. Pourtant, 120 ans plus tard, l'entreprise qu'il créa allait devenir l'un des plus grands fabricants de silicones au monde.

La guerre. En 1942, les systèmes électriques des bombardiers alliés tombaient en panne à haute altitude. L'humidité sur les composants électroniques d'allumage provoquait des arcs électriques et des pannes moteur. L'isolation classique en gomme-laque était inefficace par temps froid et humide. Le Dr Shailer Bass, de Dow Corning, mit au point une graisse silicone pour les bougies d'allumage et les faisceaux de câbles. Un produit simple. Mais il permit d'effectuer des vols à des altitudes et sur des distances auparavant impossibles.

Presque simultanément, en 1944, des chimistes de Rhône-Poulenc entamaient leurs propres expériences sur le silicone dans un laboratoire de Saint-Fons, près de Lyon, indépendamment des Américains, en utilisant un procédé à base de silicates organiques. La production industrielle débutait ^en 1948 sous la marque RHODORSIL. ^En 1970, grâce à Saint-Fons, la France était le quatrième producteur mondial de silicone.

Trois fils entrelacés depuis plus d'un siècle. Rhône-Poulenc est devenue Rhodia, puis Rhodia Bluestar Silicones, et depuis 2017, sa division silicone s'appelle Elkem Silicones – réunie à sa maison mère norvégienne, fondée en 1904 par Sam Eyde au bord d'une cascade. L'usine de Saint-Fons est toujours en activité.

Et puis : la pâte à modeler Silly Putty. En 1943, un ingénieur de GE recherchait du caoutchouc synthétique. Ce qu'il découvrit rebondissait, reproduisait l'impression des journaux et se brisait comme du verre sous un choc violent. En tant que caoutchouc : inutilisable. Un fabricant de jouets la conditionna dans des œufs en plastique. 300 millions d'exemplaires vendus. En 1968, les astronautes d'Apollo 8 l'emportèrent en orbite lunaire pour réparer des outils en apesanteur.

D'un secret de guerre à un jouet pour enfants, puis à l'espace. En 25 ans.

IV. Une sphère, à peine plus grande qu'une bille

En septembre 1960, le chirurgien Albert Starr ouvrit la cage thoracique d'un homme de 52 ans dans une salle d'opération de l'Université de l'Oregon. Ce qu'il y implanta était une chose qui n'avait jamais existé auparavant : une valve cardiaque artificielle.³

L'idée ne venait pas d'un médecin, mais de Lowell Edwards, un ingénieur hydraulicien à la retraite qui s'est présenté au bureau de Starr avec un croquis. Une cage métallique contenant une petite sphère qui s'ouvrait et se fermait au rythme des battements du cœur. La cage était en Stellite, un alliage de cobalt-chrome. La sphère était en Silastic, un élastomère de silicone de Dow Corning.⁴

Avant cette invention, les chirurgiens ne pouvaient au mieux tenter d'élargir une valve cardiaque rétrécie avec leur doigt – à l'aveugle, en pratiquant une incision dans le cœur battant.

La sphère en silicone devait s'ouvrir et se fermer à chaque battement de cœur. 100 000 fois par jour. 36 millions de fois par an. Sans fatigue. Sans nuire au sang. Sans être rejetée par l'organisme. Aucun autre matériau disponible à l'époque ne présentait ces caractéristiques. Le métal se corrodait. Les plastiques n'étaient pas biocompatibles. Le caoutchouc naturel se décomposait.

Le premier patient a vécu dix ans. Il est mort en tombant d'une échelle alors qu'il peignait sa maison.⁵ Pas par conviction.

En 1989, plus de 50 000 de ces valves avaient été implantées – sans un seul cas documenté de défaillance du matériau structurel en 22 ans.³

Une sphère de silicone, à peine plus grosse qu'une bille. Ainsi débuta un nouveau chapitre de la chirurgie cardiaque.

V. L'anneau invisible

Le 30 mai 2020, alors que le monde était confiné, le vaisseau Crew Dragon de SpaceX s'est amarré à la Station spatiale internationale. Des milliards de personnes ont suivi l'événement. Personne n'a parlé de l'amarrage.

Quinze années de développement ont été nécessaires. Pat Dunlap et Bruce Steinetz ont dirigé l'équipe du Centre de recherche Glenn de la NASA.^Les exigences : fonctionnement sous vide, résistance aux variations de température extrêmes et aux UV. Et une adhérence insuffisante, sous peine de bloquer le mécanisme d'amarrage. Chaque anneau est moulé d'une seule pièce, sans joint, car chaque articulation représente un point faible.

Le matériau : du caoutchouc de silicone. Un rapport technique de la NASA décrit le caoutchouc de silicone comme la seule catégorie de matériaux d’étanchéité élastomères qualifiés pour l’espace qui fonctionne sur toute la plage de températures prévue.⁷

À chaque fois qu'un vaisseau spatial s'amarre à l'ISS – Crew Dragon, Soyouz, Cygnus – un anneau de silicone empêche l'air respirable de l'équipage d'être contaminé par le vide spatial.⁶

Plus loin encore : lors de son entrée dans l’atmosphère martienne en 2012, le bouclier thermique du rover Curiosity a atteint des températures supérieures à 2 000 degrés Celsius. Les joints entre les tuiles étaient scellés avec du RTV 560, un caoutchouc de silicone. Ce même type de matériau, utilisé pour sceller les carreaux de salle de bain sur Terre, a permis à un robot à propulsion nucléaire de rester intact lors de son entrée dans une atmosphère extraterrestre. Lorsque le rover Perseverance s’est posé en 2021, ses batteries thermiques, contenant du silicium de haute pureté fourni par Elkem (Norvège), ont atterri sur une autre planète.¹⁹

Et les bottes lunaires de Neil Armstrong ? Semelles en silicone. L’empreinte la plus célèbre de l’histoire de l’humanité, faite d’un matériau qui, 26 ans plus tôt, avait été qualifié de « pâte collante ».

VI. 73 secondes

Le 28 janvier 1986, par une matinée exceptionnellement froide en Floride, la navette spatiale Challenger décollait. 73 secondes plus tard, elle se désintégrait. Sept personnes périrent.

La cause technique : les joints toriques en fluorocarbone Viton des connecteurs du moteur-fusée à propergol solide ont perdu leur élasticité sous l’effet du froid.^chauds se sont infiltrés par la connexion défectueuse, provoquant l’inflammation du réservoir externe.

Il ne s'agissait pas seulement d'une défaillance matérielle. C'était une combinaison de faiblesses de conception des joints, de problèmes d'érosion connus, de pressions de la direction et de la décision de procéder au lancement à ces températures malgré des avertissements techniques explicites. La commission Rogers a démontré comment le froid réduisait considérablement la résistance des joints toriques et augmentait leur temps de récupération.^{8 9}

Que fait cette histoire dans un article sur le silicone ?

La réponse est certes contraignante. Le Viton est un excellent caoutchouc haute température, mais il durcit par temps froid. Le caoutchouc silicone est l'un des rares élastomères à conserver sa flexibilité jusqu'à -60 °C, une propriété qui faisait précisément défaut ce matin de janvier. Seule une analyse technique complète permettra de déterminer si le silicone aurait été le meilleur choix dans les conditions spécifiques des joints SRB. Mais la leçon est universelle.

La température est un paramètre matériel, et non météorologique. Les conséquences d'une mauvaise décision peuvent être irréversibles.

VII. La poudrière

Maintenant, ça devient géopolitique.

La Chine contrôle plus de 70 % de la production mondiale de silicium. La tendance est à près de 80 %.^¹¹ Une part importante provient du Xinjiang. En 2021, les services des douanes et de la protection des frontières des États-Unis (CBP) ont émis une ordonnance de retenue à l'encontre de produits à base de silice provenant du plus grand producteur chinois, sur la base d'informations suggérant le recours au travail forcé.^¹²

L'Europe produit moins de huit pour cent du silicium métal mondial. Pourtant, son industrie – automobile, technologies médicales, électronique, énergies renouvelables – en est entièrement dépendante. L'UE a réagi : la réglementation sur les matières premières critiques classe le silicium métal parmi les matières premières stratégiques,^au même titre que le lithium, le cobalt et les terres rares.

C’est là que l’importance de la production européenne devient cruciale. Elkem exploite un réseau de fonderies de silicium en Norvège – Fiskaa, Thamshavn, Rana, Salten et Bremanger – alimentées en grande partie par l’énergie hydroélectrique que Sam Eyde a mise au point il y a 120 ans.^Wacker Chemie y possède également une fonderie, qui couvre environ un quart de sa demande mondiale. Ces sites constituent les principaux axes d’approvisionnement européens en matière première, indispensable à la production de silicium.

N'étant pas membre de l'UE, la Suisse n'est pas soumise à la loi sur les matières premières critiques. Pourtant, son industrie – instruments de précision, technologies médicales, horlogerie, équipementiers automobiles – en est tout autant dépendante.

Ceux qui pensent que le marché du silicium est une matière première stable et sans intérêt se trompent lourdement ces dernières années. Le prix du silicium métal a explosé d'environ 300 % en 2021. Un tel scénario pourrait se reproduire à tout moment.

VIII. Le paradoxe

Ici, l'histoire se contredit. Et c'est précisément ce qui la rend pertinente.

Les silicones sont des éléments essentiels de la transition énergétique. Sans elles, il n'y aurait pas de panneaux solaires – chaque module contient plusieurs centaines de grammes d'encapsulation en silicone. Sans elles, il n'y aurait pas d'éoliennes performantes, pas de voitures électriques, pas d'éclairage LED, ni d'enveloppes de bâtiments à haute performance énergétique.

Une étude sectorielle du Conseil mondial des silicones conclut que les économies de gaz à effet de serre réalisées grâce à l'utilisation de produits en silicone sont, en moyenne, 14 fois supérieures aux émissions liées à leur fabrication et à leur élimination.^validité de la méthodologie reste discutable, mais le raisonnement de base est plausible.

Mais.

La production mondiale de silicone avoisine les 3 millions de tonnes et croît de 5 à 6 % par an. Qu’advient-il des joints en silicone polymérisé après 20 ans ? Des composés d’enrobage provenant des panneaux solaires démontés ? Des durites du compartiment moteur d’une voiture mise au rebut ?

Mise en décharge. Incinération. Le silicone n'est pas biodégradable ; il persiste dans l'environnement et le taux de recyclage chimique reste très faible. La production de silicium métal nécessite des températures de 2 000 °C dans des fours à arc électrique, principalement alimentés au charbon en Chine.

Les matériaux qui rendent possible la transition écologique peuvent difficilement circuler en circuit fermé.

La réponse de l'Europe vient de deux directions.

^{Tout d'abord} : une production plus propre. À Rana, dans le nord de la Norvège, Elkem exploite un projet pilote de captage du carbone dans son usine de ferrosilicium – une première dans toute l'industrie du silicium. L'usine est alimentée par l'hydroélectricité. Il s'agit d'une tentative pour réduire l'empreinte carbone d'une industrie dont les produits contribuent déjà à réduire celle de presque toutes les autres.

Deuxièmement – ​​et c’est là la véritable information : en avril 2025, des chercheurs de l’Université de Lyon et du CNRS, en collaboration avec Elkem Silicones, ont publié dans la revue Science un procédé de dépolymérisation catalysée par le gallium. Ce procédé permet de reconvertir tous types de déchets de silicone – y compris des produits fortement réticulés comme les moules à pâtisserie – en chlorosilane, éléments constitutifs de base, à seulement 40 ° ^{C .}

40 degrés au lieu de 2 000 degrés. Rendement de 97 % en laboratoire. Du plat de cuisson au monomère.

Aurélie Boulegue-Mondière, chercheuse chez Elkem et co-auteure de l'étude, travaille au centre de recherche et d'innovation « ATRiON » à Saint-Fons, près de Lyon.^C'est dans ce même centre que Rhône-Poulenc a mené les toutes premières expériences sur le silicone en Europe en 1944. Les essais pilotes de mise à l'échelle sont en cours chez Activation à Chassieu, également en région lyonnaise^.

Quatre-vingts ans après les premières expériences européennes sur le silicium, des chercheurs du même site travaillent à boucler la boucle.

Si ce procédé était industrialisé – et Elkem n’y participe pas par simple intérêt académique –, il constituerait la première voie réaliste vers une véritable économie circulaire pour les silicones.

Les matériaux les plus importants de notre époque sont souvent ceux dont personne ne parle. Non pas qu'ils soient insignifiants, mais parce qu'ils remplissent si bien leur fonction qu'ils en deviennent invisibles.

Jusqu'à ce qu'ils disparaissent.

Les entreprises qui utilisent des matériaux critiques ont besoin de bien plus qu'un simple fournisseur. Elles ont besoin d'un partenaire qui maîtrise le choix des matériaux. SILITECH AG accompagne les clients industriels de la région DACH dans la sélection et la fourniture de silicones, adhésifs, mastics et lubrifiants – une approche techniquement solide et pragmatique, avec un stock disponible dans ses propres entrepôts.

Sources

1. Les estimations de marché varient selon la définition et l'horizon temporel. Grand View Research estime le marché mondial du silicone à environ 24,3 milliards de dollars en 2025, avec une prévision de 37,3 milliards de dollars d'ici 2033. D'autres analystes (IMARC, Persistence Market Research) avancent des chiffres légèrement différents.
2. Document technique SAE (2024) sur les feuilles composites en caoutchouc de silicone céramisable et leur effet sur la propagation de l'emballement thermique dans les packs de batteries.
3. Fondation Lasker : « Prothèses valvulaires aortiques et mitrales » – article sur Albert Starr et Lowell Edwards. laskerfoundation.org
4. Musée national d'histoire américaine du Smithsonian : Valve cardiaque Starr-Edwards, description de l'objet. americanhistory.si.edu
5. NIH/PMC : « Développement de la valve cardiaque Starr-Edwards » (1998). pmc.ncbi.nlm.nih.gov
6. NASA : « Étanchéité soignée – Questions-réponses » (Joints d’amarrage, Pat Dunlap, Bruce Steinetz). nasa.gov
7. Rapport technique du centre Glenn de la NASA (2010) : Le caoutchouc de silicone est la seule catégorie de matériaux d’étanchéité élastomères qualifiés pour l’espace sur toute la plage de températures prévue. ntrs.nasa.gov
8. Rapport de la Commission Rogers de la NASA, Chapitre IV : Influence de la température sur la résilience des joints toriques. nasa.gov
9. Rapport de la Commission Rogers de la NASA, Chapitre VI : Conception et matériaux des joints des propulseurs d’appoint à propergol solide. nasa.gov
11. Résumés des matières premières minérales de l'USGS – Silicium (2024/2025) : La part de la Chine dans la production mondiale est supérieure à 70 % (2023) et atteint près de 80 % (2024). pubs.usgs.gov
12. Service des douanes et de la protection des frontières des États-Unis : Ordonnance de retenue (2021) concernant les produits à base de silice. cbp.gov
13. Loi européenne sur les matières premières critiques (2024), annexe I : « silicium métal » en tant que matière première stratégique. eur-lex.europa.eu
14. Conseil mondial des silicones (2024) : Étude sectorielle sur le bilan des gaz à effet de serre des produits en silicone tout au long de leur cycle de vie.
15. Science (2025) : Dépolymérisation catalysée par le gallium de déchets de silicone à 40 °C. Vũ, Boulegue-Mondière, Durand, Munsch et al. science.org
16. Communiqué de presse du CNRS (2025) : « Procédé de recyclage universel ». cnrs.fr
17. Sam Eyde a fondé Elkem le 2 janvier 1904, en collaboration avec Knut Tillberg et les banquiers suédois Knut et Marcus Wallenberg. Sources : 120e anniversaire d’Elkem (2024) ; Wikipédia : Sam Eyde.
18. Historique de la société Elkem Silicones : Premiers essais de silicone à Rhône-Poulenc à Saint-Fons en 1944, lancement de RHODORSIL en 1948. elkem.com
19. 120e anniversaire d'Elkem (2024) : Le silicium Elkem dans les batteries thermiques du rover Perseverance. prnewswire.co.uk
20. Elkem Silicon Products : fonderies à Fiskaa, Thamshavn, Rana, Salten, Bremanger, Bjølvefossen, Herøya (NO) et Grundartangi (IS). elkem.com
21. Elkem : Projet pilote de captage du carbone Rana, une première dans l'industrie du silicium. elkem.com
22. Elkem (2025) : Boulegue-Mondière, Centre R&I « ATRiON », Saint-Fons ; Essais pilotes Activation, Chassieu. elkem.com