A Nancy, le World Material Forum s’inquiète de l’impact environnemental des matières

La transition énergétique augmente les besoins en matériaux. Mais le coût environnemental de leur production renforce la criticité des matières dont l’industrie a besoin, selon l’analyse dévoilée lors du World Materials Forum dont l'édition 2021 s’est tenue du 17 au 19 juin à Nancy (Meurthe-et-Moselle).

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Extraction lithium
Le World Materials Forum a intégré pour la première fois l'impact environnemental de la production des matières, notamment sur les ressources en eau et les émissions de C02, pour évaluer leur criticité.

C’est Philippe Varin qui résume le mieux l’inquiétude générale. « Les entreprises vont devoir collaborer davantage. Sinon nous n’avons aucune chance d’atteindre la neutralité climat en 2050 », conclut le co-organisateur du World Materials Forum, qui s'est tenu pendant trois jours à Nancy (Meurthe-et-Moselle).

Depuis sept ans, le rassemblement qui réunit chaque année grands patrons internationaux, chercheurs et start-up prometteuses mi-juin, est devenu un lieu d’ébullition, où l'on réfléchit aux solutions concrètes pour « utiliser moins, de façon plus intelligente et plus durable » les matériaux.

L'impact environnemental augmente la criticité de 16 éléments

La tâche est ardue. La transition énergétique réclame toujours plus de matériaux. Mais la disponibilité des ressources et leurs conditions de production risquent de provoquer des goulets d’étranglement sur certaines matières. C’est ce qu’illustre l’analyse annuelle sur la criticité des matières indispensables pour l’industrie réalisée par le BRGM, le CRU et McKinsey pour le World materials forum. Déjà, l’évaluation prenait en compte l’étendue des réserves connues, les incertitudes pesant sur l’offre, les risques politiques, les transformations potentielles de la demande, les possibilités de substitution et de recyclage. Cette année, un nouveau critère a été intégré à la méthodologie pour mesurer l’impact environnemental de la production des matières premières. Celui-ci a passé au crible le risque de provoquer des drainages miniers acides, la technique d’extraction, la consommation d’énergie nécessaire, l’utilisation ou non d’additifs chimiques et la pression sur les ressources en eau.

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Résultat : en tenant compte de ce nouveau critère,  la criticité a été revue à la hausse pour 16 éléments du tableau de Mendeleïev, quand 5 ont vu les risques d’approvisionnement baisser depuis l’an dernier. « La prise en compte des risques environnementaux conduit à nettement plus de hausses de la criticité que de baisses » pointe Christophe Poinssot, le directeur scientifique du BRGM. De quoi augmenter encore plus les tensions sur le cuivre, déjà classé « rouge », le niveau maximum de criticité pour les industriels, à cause de la faible possibilité de le substituer et de la demande galopante pour l’électrification, qui devrait représenter de 1 à 3 millions de tonnes annuelles supplémentaires d’ici à 2030. Or la consommation en eau et en énergie nécessaire à son extraction risque de peser sur l’offre. La prise en compte du coût environnemental de leur production fait aussi passer le germanium, le zinc, l’antimoine, le thallium et le sélénium en risque modéré. 

Des prix différenciés selon les critères ESG

L’équation n’est pas toujours simple. Sur le marché du nickel, lui aussi « rouge », alors que 93% des batteries pour les véhicules électriques devraient être de technologie NMC et contenir du nickel en 2025, le nouveau procédé de production de métal de qualité batterie par le groupe chinois Tsingshan à partir de fonte de nickel (ou NPI, pour nickel pig iron) pourrait augmenter considérablement les quantités disponibles pour les batteries. Mais au prix d’une forte hausse de l’empreinte C02 de la production du métal. L’étain, le tungstène, le cobalt figurent également parmi les éléments les plus critiques, tout comme parmi les terres rares le néodyme, le praséodyme et le dysprosium, affectés à court terme par la stratégie de la Chine d’accélérer ses importations pour préserver ses réserves.

« Nous allons avoir des marchés plus intelligents, avec des primes sur le prix des matières pouvant se prévaloir de critères ESG. Cela existe déjà pour l’aluminium. La meilleure qualité de minerai sera celle qui rejette le moins de C02 », pronostique Robert Friedland, le PDG d’Ivanhoe mines, dont la mine de cuivre Kamoa Kakula en République démocratique du Congo doit être alimentée par hydroélectricité. Les grands groupes miniers, comme Vale et BHP, ambitionnent d’être neutres en carbone en 2050. Des initiatives visent à accélérer l’électrification des engins de chantiers notamment, qui représentent près de la moitié des émissions sur les sites miniers.

Bien sûr, le recyclage devra aussi augmenter. Le suédois Northvolt, dont la gigafactory une fois achevée en Suède devrait consommer l’équivalant de 3%  de l’électricité du pays, investit déjà dans une unité de recyclage de batteries. Son PDG Peter Carlsson compte grâce à cela diviser de moitié l’empreinte environnementale de ses batteries. Mais « même en tenant compte du recyclage, il manquera du cuivre et la substitution se fait lentement, au rythme de 1% par an ces dernières années », pointe Marc Cutifani, le patron d’Anglo American, en visioconférence depuis Londres.« Nous avons su développer un vaccin contre le Covid en 12 mois. Nous pouvons réussir à faire des percées technologiques », encourage Gervais Jacques, l’ancien directeur de Rio Tinto Alcan en France.

Dix technologies d’avenir clé pour les matériaux de demain

Le World materials forum a listé dix technologies, industrialisables d’ici à 2030, capables de tenir les objectifs climatiques et d’améliorer la sobriété en matières. Parmi celles-ci figurent le recyclage chimique des plastiques, qui devrait permettre d’atteindre 55 % de recyclage des emballages plastiques à 2030, et celui des batteries des véhicules électriques. Mais aussi l’amélioration des performances des batteries stationnaires ainsi que de celles des véhicules électriques, qui pourraient atteindre dix fois plus de puissance et trois fois plus de capacité de stockage, la réduction de l’utilisation d’énergie et d’eau dans les mines, la production d’hydrogène vert à un prix compétitif et la production par impression 3D. Autres défis technologiques atteignables : le World Materials forum veut produire sans rejet de C02 de l’aluminium, de l’acier et du ciment, utiliser l’intelligence artificielle pour réduire les consommations d’énergie et réduire la consommation énergétique du big data.
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