Des métaux en voie de disparition

Alors qu’il y a 50 ans, l’industrie mondiale n’utilisait qu’une dizaine d’éléments différents, aujourd’hui, une puce informatique peut contenir à elle seule plus de 60 composants différents, tous non renouvelables. La complexification croissante des produits de consommation courante, qui comportent de plus en plus de matériaux différents mais dans des quantités de plus en plus infimes, a permis d’accroître leurs fonctionnalités. Mais elle se traduit aussi par une pression accrue sur les réserves de ressources non renouvelables, notamment de métaux, accentuée par l’explosion de la consommation mondiale.

Dès 2007, dans un rapport devenu célèbre, le NRC (National Research Council) américain identifiait une liste de métaux devenus stratégiques (critical) compte tenu du déséquilibre entre la demande mondiale et leur disponibilité [1]. Cependant, ce type d’exercice reste difficile, en raison des incertitudes qui entourent les réserves de métaux, les évolutions de la demande mondiale, etc.

Surtout, au-delà des tensions liées à ce déséquilibre, se pose la question du remplacement de ces métaux stratégiques lorsque le stock terrestre aura été épuisé. Historiquement, lorsqu’une ressource non renouvelable est devenue rare et / ou trop coûteuse, elle a presque toujours été remplacée par une autre ressource, remplissant les mêmes fonctions (voire d’autres), mais qui peut elle-même être un jour épuisée si elle n’est pas renouvelable.

Ainsi, dans les années 1970, alors que la plupart des batteries fonctionnaient grâce au cobalt, une guerre civile a éclaté au Zaïre, l’un des principaux fournisseurs mondiaux de ce métal. Les industriels ont alors mis au point des techniques alternatives pour se passer de ce métal.

Mais ce cycle de remplacement peut-il se poursuivre indéfiniment ? C’est la question que se sont posée quatre chercheurs américains pour 62 des métaux les plus utilisés du tableau périodique des éléments [2]. Pour chacun d’entre eux, ils ont identifié le meilleur substitut et ses propriétés, c’est-à-dire sa capacité à remplacer le métal pour l’équivalent de 80 % de ses utilisations actuelles dans l’économie mondiale.

Leur conclusion est sans appel : pour une douzaine de ces métaux, il n’existe pas de substituts du tout, ou des substituts dont les fonctionnalités ne sont pas adaptées aux besoins de l’économie. C’est le cas notamment du cuivre, du manganèse, du plomb, du rhodium et de sept « terres rares [3] ». Par ailleurs, certains des substituts sont eux-mêmes des métaux pour lesquels la demande mondiale est forte, et qui sont donc menacés d’épuisement à plus ou moins brève échéance.

Selon l’étude, il n’existe de substitut parfait (capable de remplir les mêmes fonctionnalités majeures) pour aucun des 62 métaux étudiés. Une fois épuisés, ces métaux risquent donc d’être remplacés par des substituts beaucoup moins performants. En l’absence de technologies alternatives, les fonctionnalités de certains produits pourraient donc être altérées, notamment les équipements électriques et électroniques, mais aussi certains équipements de production d’énergies renouvelables.

Or, ce caractère irremplaçable ne se reflète pas, selon les chercheurs, dans les prix actuels des métaux, dont la hausse constitue normalement un signal pour accélérer les investissements dans de nouveaux gisements et la recherche de matériaux de substitution.

Certes, la logique des quatre chercheurs présente quelques limites : en particulier, elle ne s’intéresse qu’aux substituts permettant de répondre à des besoins actuels de l’économie, alors que ces besoins pourraient évoluer et que d’autres substituts pourraient être trouvés à l’avenir. Mais il est vrai aussi que la recherche de telles alternatives prend du temps, alors que la consommation mondiale de métaux s’accélère. Il faudra donc peut-être envisager la possibilité, lorsque les réserves d’un métal stratégique seront épuisées, de se passer (au moins temporairement) de ses fonctionnalités.

Les taux de recyclage des métaux pourraient théoriquement être augmentés, mais cela supposerait d’améliorer les modes de production pour faciliter la récupération des métaux en fin de vie (éco-conception) ainsi que les filières de récupération et de recyclage.

Par ailleurs, comme le rappelle François Grosse [4], tant que la demande mondiale reste croissante, le recyclage, même à des taux très élevés, permet au mieux de retarder l’échéance de l’épuisement. Or, stabiliser voire réduire la demande mondiale en métaux et, plus généralement, en ressources non renouvelables, supposerait de faire évoluer les modes de production et de consommation. Par exemple, en augmentant la durée de vie des équipements électriques et électroniques, donc en faisant en sorte qu’ils soient plus facilement réparables et réutilisables [5].

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Notes :

[1]. NRC, Minerals, Critical Minerals, and the U.S. Economy, Washington, D.C. : The National Academies Press, 2008 (prépublication parue en 2007).

[2]. Graedel T.E., Harper E.M., Nassar N.T. et Reck Barbara K., « On the Materials Basis of Modern Society », PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), 2013 (prépublication). URL : http://www.pnas.org/content/early/2013/11/27/1312752110.full.pdf+html?sid=dded8385-263a-46de-8fe0-e3a88ca30224. Consulté le 30 janvier 2014.

[3]. On appelle « terres rares » un groupe de 17 minéraux aux propriétés voisines, parmi lesquels se trouvent certaines matières premières essentielles, notamment pour les secteurs de l’informatique et de l’électronique. Leur nom vient du fait qu’on les a découverts au début du XIX^e siècle dans des minerais (alors appelés « terres » en français, langue des échanges internationaux) peu courants à cette époque.

[4]. Grosse François, « Le découplage croissance / matières premières. De l’économie circulaire à l’économie de la fonctionnalité : vertus et limites du recyclage », Futuribles, n° 365, juillet-août 2010, p. 99-124. URL : http://www.futuribles.com/fr/base/revue/365/le-decouplage-croissance-matieres-premieres-de-lec/

[5] Cette question est notamment abordée dans le cadre de l’étude de Futuribles « Produire et consommer en France en 2030 ». URL : http://www.futuribles.com/fr/groupes/produire-et-consommer-en-france-en-2030/

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Via Fortune