Silicium

Parce que c’est un semi-conducteur : il conduit l’électricité de manière intermédiaire et sa conductivité peut être ajustée par l’ajout de très petites quantités d’impuretés, un procédé appelé dopage. Cela permet de créer des millions d’interrupteurs sur un millimètre. De plus, il forme un oxyde parfait (SiO₂) qui joue un rôle isolant, il est abondant dans le sable et résiste à la chaleur. Le germanium, son cousin, a été utilisé en premier, mais son oxyde n’est pas adapté. Sans cette combinaison exceptionnelle de propriétés, l’ère numérique n’existerait pas.

Oui, mais après un raffinage extrême : le sable (quartz) est réduit en silicium métallurgique, transformé en trichlorosilane par distillation, purifié à très haute pureté, puis cristallisé en monocristaux découpés en plaquettes à la surface semblable à un miroir. La pureté requise atteint neuf neuf : un atome étranger par milliard. Entre la plage et le processeur, plusieurs mois de chimie et de physique sont nécessaires. Le sable coûte quelques centimes ; le cristal parfait, des milliers d’euros.

Parce que la silice ultrap pure est l’un des matériaux les plus transparents connus : un kilomètre de fibre moderne perd moins de lumière qu’une fenêtre d’un mètre. Des impulsions laser se propagent à l’intérieur de la fibre sans s’en échapper. Chaque fil, aussi fin qu’un cheveu, transporte des milliers d’appels et de films. Sans une silice SiO₂ d’une pureté exceptionnelle, pas d’Internet physique : les océans sont parcourus de câbles contenant des fibres de verre issues du sable.

Ils durent 25 à 30 ans et la vague des panneaux arrivant en fin de vie commence déjà : ils contiennent du verre, de l’aluminium et du silicium récupérables, ainsi que des traces de plomb et d’argent. Aujourd’hui, leur recyclage coûte plus cher que leur enfouissement, mais l’Union européenne impose leur collecte et de nouvelles installations récupèrent déjà 95 % du verre et du silicium. L’énergie la plus propre doit elle aussi parvenir à boucler entièrement son cycle matériel.

Non : le silicium est l’élément cristallin utilisé dans les puces électroniques ; les silicones sont des polymères qui associent le silicium à l’oxygène et au carbone et qui sont souples et flexibles. Les confondre reviendrait à confondre le carbone du diamant avec le plastique. Le premier est utilisé dans l’électronique de précision, les seconds dans les mastics, les prothèses et les cosmétiques. Tous deux proviennent du sable, mais suivent des voies opposées : dureté cristalline d’un côté, élasticité de l’autre.

La silicose est une fibrose pulmonaire incurable provoquée par l’inhalation de poussières de silice cristalline pendant des années. Elle touche notamment les mineurs, les maçons, les sableurs et les tailleurs de pierre qui travaillent sans protection. Les particules cicatrisent les tissus pulmonaires jusqu’à entraver la respiration. C’est l’une des plus anciennes maladies professionnelles, qui continue de tuer des milliers de personnes chaque année là où les masques et les dispositifs de découpe à l’eau font défaut. La prévention coûte quelques centimes ; la guérison est impossible. La poussière de pierre est un ennemi invisible.

En pratique, non : bien qu’il appartienne au même groupe que le carbone, ses liaisons avec lui-même sont plus faibles et son oxyde forme une roche solide, plutôt qu’un gaz comme le CO₂ qui peut être rejeté. La vie a besoin de chaînes stables et de déchets volatils, exactement ce que le carbone permet et que le silicium ne permet pas aussi facilement. Les extraterrestres à base de silicium restent du domaine de la science-fiction. La biochimie a fait le bon choix : le carbone est irremplaçable.