Matières premières et transition
Collection d'articles et dossiers sur la disponibilité des matières premières les plus stratégiques
4 grandes catégories de ressources extraites
Au total en 2017, le monde prélevait environ :
- 44 milliards de tonnes de minéraux non métalliques (sable, gravier, argile...)
- 24 milliards de tonnes de biomasse (par l'agriculture principalement)
- 15 milliards de tonnes de combustibles fossiles
- 9 milliards de tonnes de métaux.
En cinquante ans, les extractions de ressources ont plus que triplé mondialement :
Aluminium
Une hausse de 40% de la demande en aluminium d'ici 2030
"La demande mondiale d'aluminium augmentera de près de 40 % d'ici à 2030, selon un récent rapport réalisé par le cabinet d'analyse CRU International pour le compte de l'Institut international de l'aluminium (IAI)."Le processus de fabrication de l'aluminium atteint les 16 tonnes d'émission équivalent CO2.
"Étant donné que l'empreinte carbone de chaque producteur dépend fortement de l'utilisation de la source d'énergie, le lieu et le mode de production de l'aluminium primaire revêtent une grande importance. Les meilleurs producteurs de leur catégorie émettent actuellement environ 4 tonnes de CO2 par tonne d'aluminium primaire, soit 3 à 4 fois moins de CO2 que la moyenne mondiale."
En utilisant de l'aluminium récupéré (recyclage), la production d'aluminium primaire peut économiser 95% d'énergie.
Cobalt
Le cobalt dans la transition : quels risques d'approvisionnements ?
"Si la démocratisation des technologies bas carbone de la transition énergétique semble entraîner une diminution de la dépendance aux énergies fossiles, elle en crée en réalité de nouvelles : les énergies renouvelables et les mobilités électriques sont très consommatrices de matériaux. Focus sur le cobalt, un métal privilégié de la transition énergétique, que l’équipe de recherche du département Économie et Évaluation environnementale d'IFPEN estime critique à plus d’un titre."Cuivre
Le cuivre dans la transition énergétique : un métal essentiel, structurel et géopolitique
"Pourquoi s’inquiéter du cuivre dans la transition énergétique ? Une équipe du département Économie et Évaluation environnementale d’IFPEN anticipe que sa consommation pourrait bien exploser à l’horizon 2050, et ce alors même que la Chine engage depuis les années 2000 une stratégie pour sécuriser les approvisionnements de ce métal, essentiel pour de nombreux secteurs de l’économie mondiale."Le cuivre amorce sa hausse inéluctable (janvier 2023)
"Le cuivre, c’est le nouveau pétrole. La carte mère de la transition énergétique, le métal à l’avenir brillant. L’incarnation, aussi, des difficultés d’une industrie qui peine à ouvrir des mines, dont personne ne veut chez soi, notamment au Chili et au Pérou, les principaux pays producteurs. L’offre fait défaut, elle promet de manquer toujours plus et de ralentir l’électrification de la société, essentielle au sauvetage de la planète.""En 2021, 21 millions de tonnes minières ont été produites et 9 millions de tonnes sont issues du recyclage."
"Le monde pourrait connaître un déficit historique de 10 millions de tonnes en 2035, selon S & P.. De quoi freiner la croissance mondiale, exacerber l’inflation et faire exploser les prix. La banque Goldman Sachs prévoit que sa tonne vaudra 11 500 dollars à la fin de l’année et 15 000 dollars en 2025."
Lithium
Le lithium dans la transition énergétique : au-delà de la question des ressources ?
"Si la démocratisation des technologies bas carbone de la transition énergétique semble entraîner une diminution de la dépendance aux énergies fossiles, elle en crée en réalité de nouvelles : les énergies renouvelables et les mobilités électriques sont très consommatrices de matériaux. Focus sur le cobalt, un métal privilégié de la transition énergétique, que l’équipe de recherche du département Économie et Évaluation environnementale d'IFPEN estime critique à plus d’un titre."Taux de recyclage du nickel, cuivre, cobalt, lithium et des terres rares en 2021.
Terres rares
Les terres rares dans la transition énergétique : quelle menaces sur les "vitamines de l'ère moderne" ?
"Les résultats des travaux menés par le département Économie et Évaluation environnementale d’IFPEN ont permis de mettre en évidence l’absence de criticité géologique liée à la consommation de terres rares. Si les ressources sont suffisantes pour couvrir les besoins futurs liés à l’essor des technologies bas carbone, comment expliquer que ce groupe de métaux fasse tant parler de lui ?"Les terres rares : le paradoxe environnemental
"Ce sont surtout leurs propriétés chimiques qui rendent l’exploitation des terres rares polluante. En effet, ces métaux ont la particularité d’être présents ensemble dans les gisements. Cela signifie qu’il faut les séparer pour les utiliser de manière isolée. L’extraction, le traitement et la séparation des terres rares sont très coûteux en énergie, en eau et en produits chimiques. De plus, « les gisements les plus importants ont environ 5% de terres rares, mais dans la plupart des cas, c’est plutôt 1% »""Aujourd’hui, seul 1% des terres rares est recyclé. Cela est dû au fait qu’elles sont souvent présentes en petite quantité et qu’il est difficile de séparer les terres rares des autres métaux pour les recycler. Pour pousser les industriels à recycler les terres rares, il faudrait que ce processus devienne rentable."
Matières et transition
Rapport de l'OCDE - "Ressources matérielles mondiales : perspectives jusqu'en 2060" (2019)
Paru le 12 février 2019."Ce rapport présente des projections mondiales de l'utilisation des matières et de leurs conséquences environnementales, en fournissant des perspectives quantitatives jusqu'en 2060 aux niveaux mondial, sectoriel et régional pour 61 matières différentes (ressources de la biomasse, combustibles fossiles, métaux et minéraux non métalliques). Il explique les facteurs économiques qui déterminent le découplage entre la croissance économique et l'utilisation des matières, et évalue comment les changements prévus dans l'activité économique sectorielle et régionale influencent l'utilisation des différentes matières. Les projections portent à la fois sur les matériaux primaires et secondaires, ce qui permet de mieux comprendre ce qui détermine les synergies et les compromis entre l'extraction et le recyclage. Le rapport prévoit un doublement de l'utilisation mondiale des matières premières entre aujourd'hui et 2060. L'augmentation de la population et la convergence des revenus par habitant sont les moteurs de la croissance de l'utilisation des matières. Toutefois, les changements structurels, en particulier dans les pays non membres de l'OCDE, et les améliorations technologiques freinent partiellement cette croissance. Les métaux et les minéraux non métalliques devraient croître plus rapidement que les autres types de matériaux."
► Global Material Resources Outlook to 2060 - Economic Drivers and Environmental Consequences (OCDE - 2019)
Énergie versus matières premières : La transition est-elle réellement possible ? - Olivier Vidal
"Conférence d'Olivier Vidal, chercheur CNRS à l’Institut des Sciences de la Terre de Grenoble. Olivier Vidal concentre ses recherches sur le lien entre l’énergie et les matières premières dans le contexte de la transition énergétique vers une société à faible émission de carbone.Il est l'auteur du livre "Matières premières et énergie" publié le 1er février 2018."
Conférence Transition écologique : Jose Halloy, professeur de physique, Université de Paris - LIED
"Conférence d'honneur, en ligne, le 2 décembre 2021 sur le "Cadre de pensée scientifique et interdisciplinaire pour aborder les enjeux planétaires" avec José Halloy, professeur de physique à l'Université de Paris - Laboratoire Interdisciplinaire des Énergies de Demain.Au travers d'une présentation des contraintes physiques planétaires sur la base de l’évolution historique de la circulation de l’énergie et de la matière au niveau planétaire, José Halloy propose un cadre de pensée scientifique et constructif pour réfléchir à l'orientation de la Recherche et des Enseignements au regard des enjeux planétaires actuels."
Les impacts de l'extractivisme - conférences et interviews
Comment fonctionne une mine, quels sont les impacts environnementaux, comprendre le problème des déchets miniers, et la problématique de la consommation d'énergie.Les questions des usages des minerais et du recyclage sont aussi abordées.
"Aurore Stéphant | Réalités minières et limites matérielles | UNIL - Moins c'est Mieux"
Aurore Stéphant, ingénieure géologue minier
"La déplétion va aggraver les impacts de l'extraction (Judith Pigneur - négaWatt)" - Metabolism of Cities
Interview d'Aurore Stéphant sur Thinkerview
Abondance des matériaux, en graphiques :
Ce tableau (2019) représente l'abondance de matières stratégiques, en précisant celles qui sont utilisées pour la fabrication de smartphone.
Le numéro atomique (Z) représente le nombre de protons d'un atome.
Un aperçu des outils contemporains
Exemples de tombereaux utilisés dans les mines.
Caterpillar 777, moteur de 12 cyclindres de 1000 chevaux.
Liebherr T 282B, poids à vide de 237 tonnes, charge utile de 363 tonnes, moteur d'une cylindrée de 90 litres, puissance de 3650 chevaux.
Concasseur de roches
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