Cuivre, lithium, cobalt... La transition écologique dépend de plusieurs métaux, dont certains sont rares, stratégiques ou critiques. On fait le point.
Panneaux photovoltaïques, éoliennes, voitures électriques... Tous ces objets - et bien d'autres - font partie des solutions pour diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Mais pour les produire, il faut beaucoup de métaux. On considère que la transition écologique dépend de la disponibilité de ces métaux, avec tous les enjeux environnementaux et géopolitiques que ça suppose. Résumé la situation.
Sommaire :
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Quand on parle de véhicule électrique, d’éolien, de photovoltaïque ou de batteries, on pense peut-être « technologies propres »… à tort. Ces technologies sont gourmandes en métaux[1] et les impacts de leur fabrication sur les populations locales et sur la biodiversité ne sont pas négligeables. Il faut prendre du recul pour mettre en balance la diminution des émissions de gaz à effet de serre avec le risque de pollutions diverses.
Diminuer notre dépendance aux énergies fossiles, c’est faire un (grand) pas vers la décarbonisation de la société. Alors, pour y parvenir, on fait comment ?
La consommation de métaux va donc fortement augmenter les prochaines années. On va extraire plus de métaux en 30 ans (2020-2050) qu’en 4000 ans ! Mais dispose-t-on de suffisamment de ressources ? Et selon quelles conditions écologiques, économiques et géopolitiques leur extraction pourra-t-elle s’opérer ? C’est tout l’enjeu des métaux stratégiques, rares et critiques. Une société bas carbone, oui, mais pas sans sobriété.
Attention, selon le pays considéré, une matière peut être critique ou non.
Par exemple :
Pour l’Europe, cette classification se base sur une matrice mettant en regard
Dans ce graphique, les ressources qui présentent un risque d’approvisionnement supérieur à 1 et une importance économique au-dessus de 2,8 sont considérées comme critiques, elles sont indiquées en rouge. Le nickel et le cuivre ne présentent pas de risque d’approvisionnement mais ils sont tout de même considérés comme critiques.
Exemples :
La Commission européenne a identifié 34 matières critiques en Europe[5] (en rouge sur le graphique), contre 50 aux Etats-Unis[6]. Parmi celles-ci, une quinzaine sont considérées comme stratégiques[7]. C’est le cas notamment du cobalt, des terres rares, du lithium, du nickel, du cuivre mais aussi du silicium, des platinoïdes, du gallium, du magnésium, du manganèse, du titane….
> Lire : La liste des 6 métaux nécessaires pour la transition
On estime qu’en 2021, 2,8 milliards de tonnes de métaux ont été extraits dans des mines.
Source : Visual capitalist
Certains de ces métaux, comme le fer, ne posent pas de problèmes de disponibilité.
Pour d’autres métaux, l’approvisionnement est plus compliqué. Le processus coince au niveau des gisements ou au niveau des politiques des pays qui maîtrisent la production et/ou la transformation.
Au niveau de la quantité de matières disponibles, on parle :
Ces notions évoluent avec le temps, en fonction des progrès techniques et des conditions économiques.
Exemple :
Le recyclage des métaux permet des économies de matière ainsi que d’énormes économies d’énergie par rapport à l’utilisation de métaux primaires : 90 à 97 % pour l’aluminium, 80 à 88 % pour le cuivre, 95 % pour le platine, 60 à 75 % pour l’acier, 90 % pour le nickel et 98 % pour l’or…
L’Europe souhaite produire au moins 15 % de sa consommation annuelle de métaux grâce au recyclage[8]. C’est un objectif très ambitieux, surtout quand on connait les contraintes liées au recyclage de certains métaux.
Voici quelques éléments qui coincent concernant le recyclage des métaux :
Les métaux n’ont donc pas tous le même degré de criticité. Certaines ressources ne sont disponibles que dans une quantité limitée…
On parvient cependant à exploiter des gisements avec des teneurs en métaux de plus en plus faibles. Le hic ? Cela demande davantage d’énergie par tonne extraite et les impacts environnementaux vont en augmentant….
Il y a d’ailleurs des gisements qui ne devraient jamais être exploités tellement les impacts environnementaux sont démesurés. C’est par exemple le cas des ressources du Groenland, des fonds marins, de l’Antarctique…
Une piste serait de rouvrir des mines en Europe pour certains métaux comme le lithium. Mais là aussi, il faut tenir compte des impacts sur les populations et de l'acceptabilité…
[1] Les voitures électriques utilisent du cobalt, du lithium, du nickel pour leurs batteries mais aussi de l’aluminium , du cuivre et, pour certaines, des terres rares dans leur moteur. Les piles à combustible sont gourmandes en platine, palladium et rhodium. Les éoliennes utilisent du cuivre, de l’aluminium, du nickel et, pour les éoliennes offshore, des terres rares (une éolienne de 5MW peut contenir une tonne de néodyme et 200 kg de dysprosium). Le photovoltaïque utilise du silicium mais aussi de l’aluminium, de l’argent et du cuivre.
[3] Les terres rares sont un ensemble de 17 métaux aux propriétés remarquables : magnétiques pour certaines (Dysprosium, Néodyme), luminescentes …
[4] Elle en assure l’essentiel de l’extraction et du raffinage
[5] Supply chain analysis and material demand forecast in strategic technologies and sectors in the EU – A foresight study, Joint Research Centre (JRC), 2023
[6] U.S. Geological Survey “Mineral commodity summaries”, janvier 2023
[7] Study on the Critical Raw Materials for the EU 2023
[8] Cet objectif fait parte de la stratégie de l’Europe pour être moins dépendante des matières premières critiques.