La croissance (dite) verte se heurtera–t–elle au mur du Métal ?

Nous sommes environnés d’une multitude d’objets petits ou grands constitués de métal et de et de et de plastique qui sont visibles. Mais une grande masse d’entre eux sont invisibles et produisent notamment de l’énergie sous différentes formes. Qu’en est-il des ressources métalliques pour produire tous ces objets ?

Les énergies renouvelables sont beaucoup moins polluantes que les synergies carbonées mais nécessitent pour être produites des installations dont la fabrication demande un grand nombre de métaux divers. Or, malgré le recyclage de certains d’entre eux, les ressources métalliques ne sont pas infinies. Une pénurie de ses ressources à plus ou moins long terme et donc à envisager. Rappelons, par exemple, qu’un Smartphone contient environ une cinquantaine de métaux dont une quinzaine environ sont recyclés. Ce problème constitue l’un des thèmes principaux de l’interview de Philippe Bihouix ingénieur centralien, membre de l’Institut Momentum (et auteur de l’ « L’Âge des low tech : vers une civilisation techniquement soutenab ») par Thinker view le en e 11/01/2018. Le titre de cette longue émission est : le mensonge de la croissance verte ? On peut coûter cette intéressante émission en utilisant le lien suivant : https://www.thinkerview.com/philipp...

Pour compléter les informations intéressantes données dans cette émission, on a sélectionné trois textes permettant de faire le point sur les ressources et l’utilisation des métaux et en particulier des terres rares.

Premier texte. Pénurie de métaux rares : la transition énergétique est-elle menacée ?

Source : Basta Mag https://www.batiactu.com/edito/penu...

Propos recueillis par Florent Lacas, le 25/10/2018.

Une étude récente met le doigt sur un potentiel problème d’avenir : le risque de pénurie pour certains métaux impliqués dans la transition énergétique. Celle-ci en est-elle réellement menacée ? Décryptage avec Gaétan Lefebvre, économiste des ressources minérales au Bureau d’études géologiques et minières (BRGM).

Une étude réalisée par McKinsey, le CRU et le BRGM classe plusieurs métaux rares parmi des produits qui pourraient connaître une situation de pénurie dans les années à venir. Il s’agit du cobalt, de plusieurs terres rares, du nickel et du tungstène. Plusieurs de ces matériaux jouent un rôle critique dans la transition énergétique, notamment du fait de leur emploi dans le stockage d’énergie. Faut-il, en conséquence, s’inquiéter de l’avenir de cette transition, comme l’affirmait le journaliste Guillaume Pitron, auteur du livre La Guerre des métaux rares ? Réponses avec Gaétan Lefebvre, économiste des ressources minérales au Bureau des études géologiques et minières Extrait Quels sont donc les matériaux considérés comme les plus ’à risque’ ?

Gaétan Lefebvre : Quel est le résultat ? Un code couleur, nuancé du vert au rouge en fonction du risque estimé. Les experts ont placé en rouge vif plusieurs substances, dont le cobalt, trois terres rares, le tungstène et l’étain. Plusieurs explications à cela. Pour l’étain, il s’agit d’un déficit d’exploration, car l’industrie minière a sous-investi dans ce domaine ces dernières années et l’on observe une diminution des réserves exploitables au regard de la croissance attendue de la demande. En ce qui concerne le tungstène, métal stratégique dans de nombreux secteurs dont l’aéronautique, nous sommes confrontés à une vulnérabilité de la chaine d’approvisionnement, car l’amont est contrôlé par un faible nombre d’acteurs. Enfin, pour le cobalt et les terres rares, éléments directement impliqués dans la transition énergétique, ils cumulent plusieurs facteurs de risques, dont les risques géopolitiques, l’absence de substituts performants et les capacités limitées de l’offre face à la demande anticipée.

Batiactu : Doit-on s’inquiéter pour l’avenir de la transition énergétique, dans ces conditions ?

Gaétan Lefebvre : Il existe effectivement un lien entre la transition énergétique et ces tensions sur les métaux. Mais tout dépendra des choix d’investissements publics et privés qui seront faits. Rien de certain ne peut être dit aujourd’hui quant aux dangers qui pèseraient sur la transition énergétique dans son ensemble pour cause de « pénurie de métaux rares ». En effet, les scénarios peuvent être trompeurs. Beaucoup d’études faites sur le niveau de hausse de la demande de métaux liés à la transition énergétique sont fondées sur des hypothèses n’ayant pas toutes les mêmes valeurs. Un simple exemple est celui des objectifs politiques fixés. On peut ainsi facilement différencier le cas de pays comme la Chine, où les objectifs fixés sont contraignants et accompagnés de mesures et de jalons précis (10% des ventes des voitures neuves en 2019 seront des véhicules électriques ou hybrides, puis 12% en 2020). A l’inverse, ces mêmes objectifs en Europe ne semblent pas accompagnés de plans contraignants (exemple : fin des véhicules thermiques en 2040), ce qui appelle à prendre du recul sur leur impact de court terme pour toute consommation chiffrée en ressources minérales.

Pour résumer, si l’on peut dire que la transition énergétique est bel et bien enclenchée à l’échelle mondiale, il est encore impossible de dire quelles seront les solutions et les technologies qui domineront demain nos « économies décarbonées ». Ces technologies évoluent encore très vite et une grande part des investissements dans les infrastructures correspondantes n’est pas encore faite. Pour tout choix technologique donné, l’investissement initial est considérable : pour chaque million de véhicules électriques et hybrides mis en circulation, c’est 2 milliards de dollars d’infrastructures qui sont nécessaires sur le modèle « batteries Li-ion » selon P. Koller, PDG de Faurecia ; et de 4 à 6 milliards de dollars sur le modèle « pile à combustibles ».

Or, l’utilisation de ressources minérales dépend directement de ces choix. La part de risque est indéniable. D’autres modèles sont très prometteurs, tels que les batteries au vanadium pour le stockage à grand volume de l’énergie intermittente d’origine éolienne ou solaire, portées notamment par le milliardaire R. Friedland. Si cette solution est adoptée, les besoins en vanadium seraient en effet multipliés. Seulement, ce développement n’aura pas lieu à grande échelle sans investissements conséquents, à la fois publics et privés.

Batiactu : C’est donc ainsi que des tensions pourraient apparaître...

Gaétan Lefebvre : Comme l’exemple du vanadium, c’est l’émergence de nouveaux marchés qui est propre à faire surgir des tensions sur une ressource donnée. D’une part car elle entraîne des compétitions d’usages avec les secteurs et utilisateurs traditionnels. D’autre part, car elle peut transformer radicalement toute la chaîne de production et remettre en question les modèles d’exploitation, d’échange et de cotation utilisés auparavant. Les marchés du lithium et du cobalt subissent actuellement ces transformations et le jeu d’acteurs en est profondément modifié.

L’expérience montre néanmoins que la plupart des crises sur les métaux sont ponctuelles et conduisent à la création de nouveaux équilibres.

Fin de l’extrait *** Deuxième texte

Source :

les métaux, vers une pénurie mondiale ? Source : Métal blog

Par Patrick HairyTM

Publié le 22 juin 2020 Temps de lecture : 19 à 24 minutes (article complet sur le site) https://metalblog.ctif.com/2020/06/...

Extrait

Les métaux stratégiques

L’union Européenne a recensé un certain nombre de métaux stratégiques qui pourraient faire l’objet à court terme de tension sur les prix et d’un approvisionnement difficile. Ces tensions probables ne sont pas dues forcément à leur rareté, mais à un approvisionnement assuré par un nombre très limité de pays, ce qui peut les mettre à la merci de tensions géopolitiques. Les matières premières critiques sont définies comme étant celles qui présentent un risque particulièrement élevé de pénurie d’approvisionnement dans les dix prochaines années et qui jouent un rôle particulièrement important dans la chaîne de valeur. Elles sont donc à la fois caractérisées par un risque d’approvisionnement et une importance économique élevée (nouvelle technologie, …).

Aujourd’hui, une cinquantaine de métaux sont considérés comme stratégiques (lithium, cobalt, gallium, tungstène, platine, magnésium, palladium, … ainsi que les terres rares). Les métaux stratégiques sont caractérisés par quatre critères (quantitatifs, techniques, économiques et critiques). Tout d’abord, les volumes de production des métaux stratégiques sont faibles comparés à ceux des métaux dits majeurs (acier, cuivre, …) et quelquefois produits par un nombre limités de pays. Ensuite, les métaux stratégiques (à l’exception des terres rares) sont essentiellement des sous-produits de l’industrie métallurgique, obtenus grâce à des techniques de pointe. A l’échelle de la planète, les cours des métaux stratégiques, généralement très élevés, peuvent connaître d’importantes fluctuations entraînant des crises et des pénuries. Enfin, leur importance est critique car les métaux stratégiques sont en effet indispensables à l’industrie et au high tech.

C’est le cas notamment des terres rares (scandium, yttrium, lanthane, cerium, praseodyme, neodyme, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium et lutetium) dont plus de 95 % de la production est assurée par la Chine. De la même manière, le magnésium transformé en fonderie est produit majoritairement (> 90 %) par l’empire du milieu. Le lithium (au cœur des batteries des véhicules électriques actuels) provient, quant-à-lui, majoritairement du Chili.

Du minerai concentré dans certains pays

Au-delà des métaux stratégiques, on constate que certains pays concentrent une très forte proportion des réserves mondiales. C’est le cas de la Guinée qui posséderait 30 % des réserves de bauxite ou du Chili avec un quart des réserves de cuivre. De plus, il faut savoir que tout le minerai n’est pas transformé en matières métalliques. Ainsi, la chromite (minerai de fer), si elle est majoritairement valorisée en chrome (90 %) pour la sidérurgie trouve aussi des applications en chimie (5 %), en fonderie (2 %) avec les sables de chromite ou dans les réfractaire (1 %) et d’autres applications diverses.

Le découplage taux de croissance / consommation des ressources

Si jusqu’à présent, le taux de croissance d’un pays était très fortement corrélé avec la fabrication de biens matériels et nécessitait des quantités croissantes de matériaux (et d’énergie), avec la digitalisation croissante et des économies davantage tournées vers les services, certains économistes prédisent dans l’avenir un découplage entre taux de croissance et consommation des ressources (énergie, métaux, …). Si cette théorie s’avère exacte, cela pourrait ralentir la consommation de métaux.

L’exploitation des nodules polymétalliques sous-marins

Nodules polymétalliques au fond des océans, une ressouce intéresante très riche en manganèse - pas de risque de pénurie.

Les nodules polymétalliques sous-marins, incomplètement ou entièrement enterrés sur le fond marin (à 4000 à 6000 mètres de fond) constituent également une ressource potentielle très intéressante de minerai estimée à 500 milliards de tonnes. De taille réduite (entre 5 et 10 cm en moyenne), de forme plate ou ovoïde, ils sont constitués de minerais de composition chimique variable. Les nodules de plus grand intérêt économique contiennent du manganèse (27-30 %), du nickel (1,25-1,5 %), du cuivre (1-1,4 %), du cobalt (0,2-0,25 %), du fer (6 %), du silicium (5 %) et de l’aluminium (3 %). Les réserves sont estimées à 2,3 milliards de tonnes de manganèse contenu. Leur exploitation n’est pas actuellement pas rentable et pourrait avoir un impact environnemental sur le milieu marin (à mieux évaluer en cas d’exploitation industrielle).

L’exploitation des astéroïdes dans un lointain futur

Pénurie des métaux - exploitation spatiale des astérides.

On dénombre plus de 500 000 astéroïdes dans le système solaire, principalement dans la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter. Parmi eux, les astéroïdes de type M (comme Métalliques) sont principalement composés de fer-nickel, mais ils peuvent contenir également du cobalt, et d’autres métaux précieux en énormes quantités. Les astéroïdes sont en général poreux (car résultants de l’agrégation de matière sous une faible gravité) et ont une géométrie non régulière (patatoïde). Seuls 200 d’entre eux ont une taille supérieure à 100 km. Un astéroïde d’un kilomètre de diamètre avec une teneur en nickel de 15 % aurait une valeur marchande plus de 30 milliards d’Euros et assurerait à lui seul les 2/3 de la consommation annuelle mondiale en nickel. Sur les 500 000 astéroïdes répertoriés actuellement, si on estime que seuls 5 % seraient commercialement exploitables (teneur en nickel ou minerais suffisant, distance proche, taille minimum, …), on arrive à 25 000 astéroïdes et à un chiffre d’affaires potentiel de 200 000 milliards de dollars (sur la base de 8 milliards / astéroïde) et l’accès à une quantité énorme de matière pour l’humanité.

Le coût d’un tel projet est sans doute colossal car il faut développer les technologies spatiales ad-hoc (moyens d’identification de la teneur en minerai des astéroïdes, navettes de transports, exploitation minière spatiale, transport des astéroïdes en proche banlieue terrestre, …). Les sommes à dépenser en R&D et en développement de technologies se comptent vraisemblablement en centaines de milliards. Mais l’objectif n’est pas complètement irréaliste, les technologies pourraient être développées d’ici 20 à 30 ans et le besoin du marché sera sans doute réel dans le futur. Des start-up nord-américaines (Deep Space industries , Planetary Ressources, Spire Global) se sont d’ailleurs lancés dans l’aventure pour des projets à très long terme, avec … plus ou moins de succès à l’heure actuelle.

Les hypothèses d’un retour à la stabilité vers la fin du siècle

Après quelques siècles de croissance très importante, certains économistes (Tomas Picketty, …) prédisent une quasi-stagnation de l’économie mondiale à l’horizon de la fin du siècle avec une stabilisation de la population mondiale (vers 10 milliards d’individus) et un retour à une très faible croissance du PIB/habitant (< 0,5 %/an). Cette stabilisation devrait limiter le besoin en matériaux métalliques.

Conclusions [en moyenne décennale le taux de croissance du PIB ne fait que diminuer depuis 1970 sommes actuellement proches de la stagnation] Il ne semble pas qu’il y ait, à court terme (20-30 ans), de risque de pénurie de matières premières métalliques au niveau mondial. Des tensions peuvent cependant se manifester sur certains matériaux stratégiques et induire une hausse des prix ou une faible disponibilité provisoire nécessitant des matériaux de substitution. Sur le moyen ou le long terme (50 – 100 ans), le modèle de consommation effrénée de l’humanité devra cependant évoluer pour aller vers un usage plus pérenne des matières métalliques avec un risque réel d’épuisement de certains métaux. On peut également penser, dans le prolongement de la tendance actuelle, que la quantité de métaux extraits de la mine urbaine (recyclage) prendra peu à peu le pas sur l’extraction de minerai. Avec une hypothèse d’un taux de croissance mondiale quasiment nul à l’horizon de la fin du siècle, le recyclage permettrait alors en théorie de répondre à une partie très importante des besoins en matériaux métalliques. A long ou très long terme, et sous réserve d’un coût d’exploitation raisonnable, les nodules polymétalliques et surtout les énormes réserves métalliques des astéroïdes pourraient devenir accessibles également.

Fin de l’extrait

Nous avons sélectionné un troisième texte concernant spécialement le lithium. Cet étude est très complète et date de 2020. Pourquoi le lithium ? Cet élément connaît utilisation extrêmement rapide ces dernières années en raison de son implication dans la fabrication des batteries. Dorénavant, la moitié de la production mondiale de lithium est utilisée pour la fabrication des batteries. Le stockage de l’électricité y compris d’origine renouvelable se réalise dans les batteries. En 2019,65 % des batteries au lithium sont recyclables mais la production du lithium comme l’indique le texte suivant pose des problèmes environnementaux et sociaux.

Troisième texte : étude complète sur le lithium (format PDF) https://chroniquesdusilence.fr/wp-c...

Hervé Debonrivage