Connaître les besoins en ressources minérales devient indispensable pour réaliser la transition bas-carbone. Depuis 2019, un groupe d'experts a lancé des travaux pour examiner les besoins de ces filières technologiques en développement et les enjeux associés (économiques, géopolitiques, environnementaux et sociaux).
Ainsi, ce rapport de synthèse clôture les travaux du groupe d'experts pour l'évaluation des ressources minérales de la transition bas-carbone. Il fait suite à 4 rapports thématiques sur les grandes familles de technologies bas-carbone : photovoltaïque, réseaux électriques, mobilité bas-carbone et éolien.
Ce rapport a été piloté conjointement par le CGDD - Commissariat général au développement durable et la DGALN - Eau, Biodiversité, Paysage, avec en appui, l’expertise du BRGM, du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et de l’Institut français pour les énergies nouvelles (IFP Energies nouvelles).
Les ressources minérales critiques pour les énergies bas-carbone
Le rapport de synthèse transversal
Ministère de la transition écologique
Les chaînes de valeur des ressources minérales de la transition bas-carbone
Face à la croissance anticipée de la demande mondiale en ressources minérales (transition énergétique des pays développés, croissance économique des pays en développement), l’ouverture de nouvelles mines est un impératif pour rencontrer les objectifs de la transition énergétique. Les défis que posent l'augmentation tant en quantité qu'en diversité des minéraux nécessaires à la transition bas-carbone, mettent en avant l'importance cruciale de la qualité des métaux pour les technologies avancées. Contrairement à l'extraction et à la première transformation, la localisation des activités chimiques et métallurgiques est flexible. Les impacts environnementaux de ces activités sont importants et soulignent la nécessité d'une réglementation stricte pour minimiser les impacts négatifs sur l’environnement.
L’intégration et l’exploitation des technologies de la transition bas-carbone
Le développement des filières des technologies bas carbone est confronté à plusieurs défis comme la définition d’un cadre réglementaire, la diversification des chaines d’approvisionnement ou l’augmentation de la demande mondiale en matières premières critiques. Le déploiement des énergies renouvelables et l’électrification de la mobilité sont soumis aux aléas des coûts de l’énergie, à la sécurisation des approvisionnements en matières premières critiques et à l’acceptabilité sociale du déploiement de ces technologies. Les analyses de cycle de vie des technologies renouvelables montrent des avantages en termes d'impact carbone, mais également des préoccupations environnementales spécifiques nécessitant une attention particulière.
Le recyclage des composants bas-carbone
Le recyclage représente le maillon le moins développé des chaînes étudiées, car la rentabilité économique dépend à la fois des investissements concédés, des quantités de ressources secondaires disponibles et de l’efficacité des technologies déployées. Les étapes amont du recyclage, telles que la collecte, le tri et la première séparation des matériaux, sont cruciales pour alimenter efficacement la filière, tandis que les étapes aval présentent des similitudes avec les procédés minéralurgiques et métallurgiques. Si le développement de la filière du recyclage permettra d’atténuer les risques pesant sur les chaines d’approvisionnement, elle ne peut se substituer entièrement aux importations de matières premières. Ainsi, le recyclage est complémentaire de l’ouverture de nouvelles mines pour répondre à nos besoins en ressources minérales.
Risques techniques liés à la hausse de la demande et usages concurrents
Si la disponibilité géologique des métaux n’apparait pas comme une contrainte, certains minerais stratégiques sont cependant concentrés dans certains pays (par exemple, la RDC dispose de 70% des réserves mondiales en cobalt, indispensable pour les batteries des EV ou encore l’extraction de terres rares se fait principalement en Chine). De plus, la hausse de la demande combinée à la diminution de la qualité des gisements et à la durée nécessaire pour développer de nouvelles capacités de production, crée des risques potentiels pour l'approvisionnement.
La Chine domine le raffinage et la métallurgie, concentrant plus de la moitié de la production mondiale de certains minerais clés (lithium, cobalt, terres rares). L’UE et la France sont des importatrices nettes de matières premières critiques et se trouvent sous la menace règlementaire d’interdiction d’importation provenant de pays exportateurs (comme les mesures prises par la Chine sur le gallium, le germanium et le graphite en 2023). Les risques environnementaux, incluant la pollution, la rareté des ressources (eau, énergie), et la vulnérabilité aux conditions climatiques, peuvent compromettre la capacité de production. A cela, s’ajoute les risques sociaux avec le développement du mouvement NIMBY (Not in my Backyard) ou certaines oppositions des populations locales.
Pour être plus performantes, les technologies des véhicules électriques et de l'éolien utilisent des aimants permanents, fabriqués à partir de terres rares.
Mais ces ressources essentielles à la transition bas-carbone sont sous tension : quels seront nos besoins d'ici 2030 ?