La pression s’accentue sur l’approvisionnement en métaux nécessaires à la production d’énergie renouvelable et de véhicules électriques, alors que les pays s’efforcent d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050.
Ces derniers mois, la Grande-Bretagne a signé un accord avec la Zambie, le Japon s'est associé à la Namibie et l'UE s'est associée au Chili. Les négociateurs de l'UE ont également commencé à travailler avec le Congo, tandis que les États-Unis se tournent vers la Mongolie. Ces efforts ont pour objectif commun de s'approvisionner en minéraux nécessaires à la décarbonation, ou métaux « verts ».
Il existe trois groupes de métaux « verts » largement utilisés dans de nombreux secteurs : l'aluminium et l'acier sont utilisés pour la fabrication de panneaux solaires et de turbines, tandis que le cuivre est essentiel à de nombreux composants, des câbles aux voitures. Le groupe utilisé dans les batteries des véhicules électriques comprend le cobalt, le lithium et le nickel, qui constituent la cathode, et le graphite, le composant principal de l'anode. Le dernier groupe est celui des terres rares magnétiques comme le néodyme, utilisées dans les moteurs et les turbogénérateurs des véhicules électriques, mais dont la demande est limitée.
Selon la Commission pour la transition énergétique (CTE), 72 pays, responsables des quatre cinquièmes des émissions mondiales, se sont engagés à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050. Pour atteindre cet objectif, la capacité de l'énergie éolienne doit être multipliée par 15, celle de l'énergie solaire par 25, l'échelle de l'infrastructure du réseau doit être multipliée par 3 et le nombre de véhicules électriques doit être multiplié par 60.
D'ici 2030, la demande de cuivre et de nickel pourrait augmenter de 50 à 70 %, celle de cobalt et de néodyme de 150 %, et celle de graphite et de lithium de six à sept fois. Au total, un monde neutre en carbone d'ici 2050 nécessitera 35 millions de tonnes de « métaux verts » par an, selon l'Agence internationale de l'énergie. Si l'on inclut les métaux traditionnels nécessaires au processus, comme l'aluminium et l'acier, la demande d'ici là s'élève à 6,5 milliards de tonnes.
C'est pourquoi les pays s'inquiètent d'une pénurie mondiale de minéraux d'ici la fin de la décennie. D'ici 2030, ETC prévoit une pénurie d'environ 10 à 15 % pour le cuivre et le nickel ; et de 30 à 45 % pour les autres métaux utilisés dans les batteries.
Qu'en est-il de l'offre de ces métaux ? L'acier restera probablement abondant. Le cobalt l'est également. Mais selon les prévisions des experts rapportées par The Economist , le cuivre manquera de 2 à 4 millions de tonnes, soit 6 à 15 % de la demande potentielle, d'ici 2030. Le lithium manquera de 50 000 à 100 000 tonnes, soit 2 à 4 % de la demande. Le nickel et le graphite sont théoriquement abondants, mais nécessitent une grande pureté pour les batteries. Il y a trop peu de fonderies pour raffiner la bauxite en aluminium. Et presque personne ne produit du néodyme en dehors de la Chine.
The Economist propose trois solutions à ces défis. Premièrement, les producteurs pourraient exploiter davantage l'offre des mines existantes, ce qui serait possible immédiatement, mais aurait une capacité limitée. Deuxièmement, les entreprises pourraient ouvrir de nouvelles mines, ce qui résoudrait entièrement le problème, mais prendrait du temps.
Ces limites rendent la troisième solution la plus importante, au moins pour la prochaine décennie. Il s'agit de trouver des moyens de débloquer les « goulets d'étranglement écologiques ». Il s'agit notamment de réutiliser davantage de matériaux, ce qui est particulièrement pertinent pour l'aluminium, le cuivre et le nickel. Le secteur du recyclage est encore fragmenté et pourrait se développer si les prix étaient plus élevés. Des initiatives sont déjà en cours, comme le financement par le géant minier HP d'une start-up de recyclage du nickel en Tanzanie.
Huw McKay, économiste en chef chez HP, estime que les déchets pourraient représenter 50 % de l'approvisionnement total en cuivre d'ici dix ans, contre 35 % aujourd'hui. Rio Tinto investit également dans des centres de recyclage de l'aluminium. L'année dernière, les start-up spécialisées dans le recyclage des métaux de batteries ont levé un montant record de 500 millions de dollars.
La solution la plus efficace consiste à relancer les mines inactives, celle d'aluminium étant la plus prometteuse. Depuis décembre 2021, la flambée des coûts de l'énergie a entraîné la fermeture de 1,4 million de tonnes de capacité annuelle de fusion d'aluminium (2 % de la production mondiale) en Europe. Une hausse de 25 % des prix de l'aluminium inciterait davantage de mines à rouvrir, selon Graeme Train, analyste en chef des métaux et minéraux chez Trafigura, négociant en matières premières.
Le plus grand espoir réside dans les technologies qui exploitent au mieux les ressources rares. Des entreprises développent des procédés appelés « lixiviation de queue », qui permettent d'extraire le cuivre des minerais à faible teneur en métal. L'utilisation de cette technologie à grande échelle pourrait produire un million de tonnes de cuivre supplémentaires par an à faible coût, selon Daniel Malchuk, membre du conseil d'administration de l'entreprise américaine de technologie des ressources Jetti Resources.
Un ouvrier travaille dans une usine de traitement du nickel dans la province de Sulawesi du Sud, en Indonésie. Photo : Reuters
En Indonésie, premier producteur mondial de nickel, les mineurs utilisent un procédé appelé « lixiviation acide à haute pression » pour transformer le minerai à faible teneur en un matériau adapté aux voitures électriques. Trois usines de plusieurs milliards de dollars ont été construites et des projets supplémentaires d'une valeur de près de 20 milliards de dollars ont été annoncés.
Daria Efanova, responsable de la recherche au sein de la société financière britannique Sucden, calcule que l'Indonésie pourrait produire environ 400 000 tonnes de nickel de haute qualité d'ici 2030, comblant ainsi en partie un déficit d'approvisionnement prévu de 900 000 tonnes.
Mais les nouvelles technologies restent incertaines et peuvent présenter des inconvénients, comme la pollution. L'ouverture de nouvelles mines générera donc de plus grands profits, même si cela prend du temps. 382 projets de cobalt, de cuivre, de lithium et de nickel dans le monde ont au moins débuté des études de préfaisabilité. S'ils sont opérationnels d'ici 2030, ils pourraient équilibrer la demande, selon le cabinet de conseil McKinsey.
Il existe actuellement environ 500 mines de cobalt, de cuivre, de lithium et de nickel en activité dans le monde. La mise en service des 382 nouvelles mines avant la date butoir nécessitera de surmonter plusieurs obstacles. Le premier est le manque de fonds. Selon McKinsey, pour combler le déficit d'approvisionnement d'ici 2030, les dépenses d'investissement annuelles dans l'exploitation minière devront doubler pour atteindre 300 milliards de dollars.
Le cabinet de conseil CRU estime que les dépenses consacrées au seul cuivre atteindront 22 milliards de dollars d'ici 2027, contre une moyenne de 15 milliards de dollars entre 2016 et 2021. Les investissements des grandes sociétés minières augmentent, mais pas assez vite. De plus, le développement de nouvelles mines est long : quatre à sept ans pour le lithium et 17 ans en moyenne pour le cuivre. Ce délai pourrait être plus long en raison de la rareté des permis.
Alors que les militants, les gouvernements et les régulateurs bloquent de plus en plus de projets pour des raisons environnementales, il a fallu en moyenne 311 jours entre 2017 et 2021 pour que de nouvelles mines au Chili soient approuvées, contre 139 jours entre 2002 et 2006.
La teneur en métal du minerai de cuivre extrait dans les pays plus favorables diminue, forçant les entreprises à se tourner vers des régions plus hostiles. Les deux tiers de la nouvelle offre attendue d'ici 2030 proviendront de pays classés parmi les 50 derniers selon l'indice de la Banque mondiale sur la facilité de faire des affaires.
Tout cela signifie que la mise en place d'une nouvelle offre ne peut être qu'une solution à long terme. Une grande partie de l'ajustement au cours de la prochaine décennie proviendra des économies d'intrants. Mais l'ampleur de ces économies sera difficile à prévoir, car elle dépendra de la capacité d'innovation des entreprises manufacturières.
Les fabricants de voitures électriques et de batteries, par exemple, ont progressé en utilisant moins de métal. Une batterie de voiture électrique classique ne contient désormais que 69 kg de cuivre, contre 80 kg en 2020. Simon Morris, responsable des métaux de base au CRU, calcule que la prochaine génération de batteries pourrait n'en nécessiter que 21 à 50 kg, économisant ainsi jusqu'à 2 millions de tonnes de cuivre par an d'ici 2035. La demande de lithium dans les batteries pourrait également être divisée par deux d'ici 2027.
Outre les économies, il existe des alternatives. Dans les cathodes de batteries, les composés nickel-manganèse-cobalt, contenant des quantités égales de cobalt et de nickel (NMC 111), sont progressivement abandonnés au profit des NMC 721 et 811, plus riches en nickel mais moins riches en cobalt. Parallèlement, les mélanges lithium-phosphate de fer (LFP), moins chers mais moins énergivores, sont populaires en Chine, où les citadins n'ont pas besoin de longues autonomies avec une seule charge.
Les anodes en graphite sont également dopées au silicium (qui est abondant). Tesla affirme qu'il construira des moteurs sans terres rares. Les batteries sodium-ion qui remplaceraient le lithium par du sodium (le sixième élément le plus abondant sur Terre) pourraient être un succès.
Les préférences des consommateurs joueront également un rôle. Aujourd'hui, les consommateurs souhaitent que leur voiture électrique puisse parcourir 600 kilomètres avec une seule charge, mais rares sont ceux qui effectuent régulièrement de tels longs trajets. Face à la rareté du lithium, les constructeurs automobiles pourraient concevoir des voitures avec une autonomie réduite et des batteries interchangeables, ce qui réduirait considérablement la taille de la batterie. À un prix raisonnable, l'adoption pourrait être rapide.
Le principal défi réside dans le cuivre, qui n'est pas facile à retirer du réseau. Mais changer les comportements des consommateurs pourrait y contribuer. Le CRU estime que la demande de cuivre à des fins « vertes » passera de 7 % aujourd'hui à 21 % d'ici 2030. Avec la hausse des prix du métal, les ventes de téléphones et de machines à laver – qui contiennent également du cuivre – pourraient diminuer plus rapidement que celles de câbles électriques et de panneaux solaires, surtout si le marché des technologies vertes est subventionné par les gouvernements.
D'ici la fin des années 2030, il pourrait y avoir suffisamment de nouvelles mines et de capacités de recyclage pour que la transition verte se déroule comme prévu. Mais le risque réside dans d'autres perturbations, selon The Economist .
L'offre étant concentrée dans quelques pays, les troubles locaux, les conflits géopolitiques ou même les intempéries peuvent avoir un impact. Une grève des mineurs au Pérou ou trois mois de sécheresse en Indonésie pourraient impacter les prix ou réduire l'offre de cuivre et de nickel de 5 à 15 %, selon les simulations de Liberum Capital (Royaume-Uni). Mais avec des acheteurs résilients, des gouvernements forts et un peu de chance, la hausse de la demande pour les métaux « verts » pourrait ne pas provoquer de krachs catastrophiques.
Phien An ( selon The Economist )
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