Produits industriels, infrastructures ou biens de consommation, les métaux sont présents dans l’ensemble des usages de la vie quotidienne. Leur consommation n’a cessé de s’accélérer depuis la révolution industrielle et une nouvelle intensification se produit dans le cadre de la transition énergétique. Auteur de La guerre des métaux rares, Guillaume Pitron prévient : « Soutenir le changement de notre modèle énergétique […] nécessitera au cours des trente prochaines années d’extraire davantage de minerais que ce que l’humanité a prélevé depuis 70000 ans ». D’après l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), la demande pour les trois métaux critiques essentiels cuivre, nickel et lithium devrait augmenter de 1,5 à 8 fois d’ici à 2040 dans le cadre des objectifs zéro émission fixés par de nombreux pays d’ici à 2050. Dans cet article, Alcimed analyse les tensions présentes sur l’extraction de ces trois minéraux essentiels à la transition énergétique.
Largement employé dans les technologies d’énergies renouvelables pour sa conductivité, le cuivre représente 70 % de la consommation totale de minéraux critiques pour la transition énergétique, avec en 2021, plus de 31 Mt de cuivre utilisées (source : ICSG). Au vu de son emploi stratégique, c’est tout naturellement que le cuivre a fait son apparition dans la liste des matériaux critiques de 2023 de la Commission européenne alors qu’on s’attend à ce que la demande pour ce métal augmente de 40% d’ici à 2040.
Selon l’AIE, le gap attendu au niveau mondial entre la production primaire et la demande en 2030 devrait atteindre les 5 Mt si des investissements supplémentaires dans l’extraction ne sont pas effectués [1]. Pour pallier ce gap, il faudra également compter sur le recyclage car le cuivre recyclé représentait environ 33% de la consommation dans le monde en 2021 selon l’ICSG. C’est en effet un levier à ne pas négliger car le cuivre fait partie des rares matériaux à pouvoir conserver ses propriétés physiques et chimiques au cours du processus de recyclage.
Le lithium joue un rôle essentiel dans la transition énergétique car indispensable à la production de batteries des véhicules électriques et au stockage de l’électricité produite par intermittence par les énergies renouvelables. Ces technologies qui ne représentaient que 45% de la demande de lithium en 2021, devraient représenter jusqu’à quasi 90% de la demande en 2030 [1]. La demande en lithium devrait ainsi être multipliée par 8 dans les quinze prochaines années, avec dans le cas d’un scénario NZE (Net Zero Emission) une demande estimée à plus de 680 kt en 2030.
Face à cet accroissement, l’AIE estime que sans investissements additionnels, un écart de 35% pourrait être atteint entre la production primaire et les besoins en 2030. Outre les investissements dans l’extraction, le défi du lithium réside dans le fait qu’actuellement 60% de la production dans le monde est concentrée autour de seulement 5 entreprises : 2 américaines (Livent et Albermale), 1 chilienne (SQM) et 2 chinoises (Tianqi et Jiangxi Ganfeng Lithium).
Enfin le recyclage reste un enjeu de taille pour les batteries au lithium. En Europe, la Commission européenne souhaite rattraper son retard puisque qu’elle prévoit d’augmenter la valorisation du lithium à partir des déchets de batteries à 50 % d’ici à 2027 et d’imposer des taux de d’incorporation de matières issues du recyclage.
En savoir plus sur les enjeux liés à la recyclabilité des matériaux >
Essentiellement employé pour l’élaboration d’acier inoxydable (70% des usages), le nickel fait partie des ressources minérales essentielles pour la production de nombreux composants et notamment des batteries électriques. Avec l’électrification grandissante des transports, la demande de nickel, en fonction des différentes politiques gouvernementales en matière de mobilité, devrait doubler d’ici à 2040 [2]. Cette croissance soudaine soulève des inquiétudes quant à la capacité de l’industrie minière à fournir suffisamment de métaux pour la production de batteries.
Dans le cadre d’un scénario NZE, l’AIE prévoit un déficit de 40 % entre la production de nickel raffiné et la demande d’ici 2030. À la lumière de ces projections, ce métal, dont l’approvisionnement est pourtant diversifié avec 33 pays producteurs de minerai de nickel en 2021, a été classé comme matériau critique par la Commission européenne en 2023. En outre, la tendance est à l’utilisation d’une plus grande quantité du métal dans les batteries lithium-ion afin d’augmenter la densité énergétique et de réduire la teneur en cobalt des cathodes.
La demande future en métaux critiques sera déterminée par l’ambition des secteurs publics et privés dans la mise en œuvre de la transition énergétique pour réduire la consommation en énergies fossiles. Paradoxalement, cette même ambition entraîne l’explosion des besoins en métaux dont l’extraction et la transformation soulèvent des problèmes environnementaux, géopolitiques et d’approvisionnements. Si vous souhaitez évaluer l’impact de la transition énergétique sur votre consommation de matières premières, Alcimed est là pour vous accompagner. N’hésitez pas à contacter notre équipe !
[1] Energy Technology Perspectives 2023. IEA.
[2] Global Critical Minerals Outlook 2024. IEA.
A propos de l’auteur,
Mai-Xuan, Consultante Senior au sein de l’équipe Energie Environnement Mobilité d’Alcimed en France
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