Parmi ceux qui s'intéressent à la transition énergétique, l'expérience est presque habituelle. Dans les discussions entre experts comme les repas famille, la question d’un impact hors de contrôle des mines de métaux à venir est souvent avancé pour nuancer, voire réfuter, le bénéfice environnemental apporté par les technologies «vertes».
Les voitures électriques (dont il est indéniable aujourd'hui qu'elles émettent bien moins de CO2 que leurs équivalents thermiques, fabrication comprise), mais aussi les éoliennes, les panneaux solaires et consors seraient, en bref, trop gourmands en cuivre, en lithium, en cobalt, en nickel ou en terres rares. Des arguments que certains n'hésitent pas à exagérer pour contester le bien fondé de la transition écologique. A rebours, des voix s’élèvent – notamment depuis l'industrie minière – pour relativiser l’impact environnemental des mines. Un débat complexe, que plusieurs études scientifiques permettent de clarifier.
Ruée vers les métaux critiques
Si la transition se concrétise, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) estime que les besoins en métaux critiques seront quadruplés, voire sextuplés, entre 2020 et 2040. La demande de lithium serait alors multipliée par 42, celle de cobalt par 21 et celle de terres rares par 7. Les besoins en cuivre, pourtant déjà extrait en grandes quantités, seraient presque triplés. A cela s’ajoute que les meilleurs filons ont été exploités en premier. La baisse des teneurs moyennes qui en résulte augmente le nombre de coups de pioche nécessaires, et donc la quantité de terres excavées et broyées pour obtenir chaque lingot. Les déchets risquent donc d'exploser, alors qu'aujourd'hui déjà il faut déplacer en moyenne 510 kilos de roche pour produire un seul kilo de cuivre. Et le chiffre grimpe à 670 tonnes de roche pour un kilo de platine, calcule le géologue américain Nedal Nassar !
«Il va falloir ouvrir beaucoup de nouvelles mines, mais nous sommes dans un système fossile qui est déjà extractiviste. N’oublions pas que la transition permet de fermer des mines de charbon», nuance Greg de Temmerman, directeur scientifique à la Quadrature climate foundation et chercheur associé à Mines PSL. Ce docteur en physique expérimentale, qui compulse avidement les innombrables études et rapports sur la transition verte, fait notamment référence à un article paru fin 2023 dans le journal Joule sous la plume du consultant en écologie industrielle chez Deloitte, Joey Nijnens et de scientifiques danois. Leurs conclusions se rapprochent de celles du jeune chercheur à l’Institut national d’études environnementales (NIES) du Japon, Takuma Watari. Les deux ont des approches différentes, mais un objectif commun : chiffrer les tonnes de matières qui seront excavées pour fabriquer les technologies bas-carbone et faire le compte.
- 34252.54+0.2
27 Mars 2026
Palladium - prix d'achat€/kg
- 69.4+7.26
Février 2026
Cours des matières premières importées - Pétrole brut Brent (Londres) en dollars$ USD/baril
- 120-3.15
Février 2026
Indices des prix internationaux des matières premières importées - Pâte à papier - En eurosBase 100 en 2010
En tonnes, la baisse du charbon compense la hausse des métaux
En raison du mouvement de balancier entre charbon et métaux critiques, «l’inquiétude selon laquelle la transition énergétique nécessitera une grande expansion de l’activité minière mondiale par rapport au système énergétique actuel n’est pas fondée», écrivent Joey Nijnens et ses collègues. Même si produire une tonne de cuivre implique de déplacer, de concasser et de traiter bien plus de roches que produire une tonne de charbon, la transition énergétique devrait faire diminuer la quantité de matière tirée de la croûte terrestre.
Selon leurs chiffres, l’extraction de minerai de charbon a représenté à elle seule 12,5 milliards de tonnes en 2021. Dans un scénario de transition verte ambitieux, incluant des efforts de recyclage des métaux, la masse totale à extraire du sous-sol diminuerait quasiment de moitié d'ici à 2050 malgré la croissance de l'extraction liée aux métaux critiques.
Des résultats similaires à ceux de Takuma Watari, qui s’attache à quantifier les «besoins totaux de matière» liés au monde minier. Selon ses calculs, publiés en 2019 et qui intègrent non seulement les teneurs, mais aussi les roches de couverture qu’il faut dégager pour accéder aux gisements, la quantité d’extraction liée aux besoins en métaux de la production d’électricité pourrait être multipliée par 9 entre 2015 et 2050 (portés par les besoins en fer, en cuivre et en argent des panneaux solaires), et par 7 pour la mobilité, notamment en raison du cuivre et du cobalt des véhicules électriques. Mais en valeur absolue, la quantité de matière extraite serait en baisse, du fait de la sortie des combustibles fossiles.
«Il y aura moins de mines, et il faut ajouter que le grand avantage des métaux est qu’ils sont recyclables et permettent donc, en théorie, d’arriver à un pic de l’extraction minière», résume Greg de Temmerman. Un avantage par rapport aux combustibles fossiles, par définition à usage unique. Autre point positif : de nombreuses technologies en développement peuvent diminuer les besoins en métaux rares – par exemple en utilisant des batteries lithium-fer-phosphate, ou au sodium – ou doper la quantité d’éléments d’intérêt extraits d’une même quantité de roches – en améliorant les procédés miniers, ou en s’attaquant aux métaux que contiennent encore les déchets miniers déjà sortis du sol.
Une industrie mal surveillée
«Le fait qu’avec la transition énergétique, le flux de matière lié à l’extraction diminue si on prend en compte le charbon est un fait avéré. Cela vient enfoncer le clou : de ce point de vue comme de celui des émissions de CO2, la transition est souhaitable. Mais cela ne répond pas à la question des impacts des mines», souligne de son côté Judith Pigneur, cheffe de projet matériaux à l’association Negawatt. Les mines de charbon sont loin d’être sans impact sur les écosystèmes qui les entourent. Mais extirper des métaux critiques du sol et les raffiner a aussi des impacts écologiques non négligeables, que ce soit en termes de contribution au changement climatique, d’émission de particules ou encore de toxicité.
Au contact de la pluie, les stériles issus de l’exploitation du cuivre risquent d’acidifier les eaux de surface et libérer de l’arsenic et des métaux lourds sur le long-terme. La déforestation à grande échelle pour récupérer des terres latéritiques le nickel en Indonésie, ou la libération de thorium causé par l’exploitation des terres rares dans le nord de la Chine, sont d’autres exemples, liste l’ingénieure-géologue. Dans son histoire, le secteur minier a aussi connu son lot de catastrophes industrielles d'ampleur.
Les techniques minières s’améliorent et les industriels qui en font l’effort peuvent limiter les impacts de leurs procédés. Mais plus du tiers de l’extraction liée à la transition risque d’avoir lieu «dans des pays où la gouvernance des ressources est pauvre, faible et défaillante», au risque de toucher de manière disproportionnée certaines communautés locales, a alerté en 2021 Takuma Watari.
Un constat encore plus inquiétant si l’on prend en compte le fait que les mines artisanales continuent de proliférer. Près de la moitié des projets miniers dans le monde (qu’il s’agisse de charbon, de métaux ou même de minéraux comme le sable) ne sont pas surveillés correctement, a récemment souligné le chercheur Victor Maus, qui utilise des algorithmes d’intelligence artificielle et d’analyse d’images pour évaluer l’ampleur des activités minières et de leurs impacts dans le monde.
Limiter la demande en métaux
Quelles conclusions tirer de ces études ? «Il faut se méfier du mythe de la solution parfaite» qui conduirait à retarder la transition face aux risques des nouvelles mines, note tout d’abord Greg de Temmerman. En rappelant les multiples bénéfices de la transition, il reconnaît que les inquiétudes sur les métaux critiques renforcent l’urgence d’améliorer les technologies minières et la place que doit prendre «la question de savoir s’il est possible de produire des métaux autrement, sur notre territoire».
Les deux experts interrogés par L’Usine Nouvelle soulignent aussi la nécessaire limitation des usages des métaux critiques, par exemple en produisant des voitures électriques plus petites et moins nombreuses, voire en limitant les gadgets électroniques et numériques qu’elles contiennent. Les caméras de recul, l'automatisation du mouvement des rétroviseurs, ou encore les microphones pour appeler en voiture contiennent tous du néodyme, souligne par exemple Judith Pigneur.
Cet appel à la sobriété, plus ou moins radical, se retrouvait récemment dans un rapport publié sous l’égide des Nations Unies alertant sur le risque d'augmenter de 60% d'ici à 2060 l’extraction de toutes les matières premières, sable et biomasse compris. «La question de l’impact environnemental des filières métalliques se posait avant la transition. Elle sera encore là après», appuie Judith Pigneur. Aujourd’hui, la majorité des mines ne produisent pas pour les technologies vertes, mais pour répondre à la consommation de métaux dans le monde qui augmente au rythme de la croissance économique.
Elles risquent de polluer leur environnement et sont une source d’artificialisation des sols d’ampleur (qu’il s’agisse d’y accéder ou de stocker leurs déchets), au point qu’«une étude récente de la chercheuse Laura Sonters estime que l’ensemble des mines pourrait, dans une hypothèse conservatrice, impacter la biodiversité 5% des terres émergées », avance l’experte de Negawatt. Elles sont aussi une source de CO2 non négligeable, argue-t-elle en citant une autre étude de Takuma Watari selon laquelle «pour respecter les 2°C et la part allouée aux activités minières, il va falloir faire plus que de l’efficacité matière et limiter les usages pour produire moins de fer ou d’aluminium», résume-t-elle. Les nouvelles mines sont nécessaires et permettent de sortir du charbon. Elles n'en sont pas pour autant anodines.
