L’exploitation minière entraîne souvent une dégradation de l’environnement, quelle que soit l’utilisation qui est faite des matières premières extraites. Les opposants au développement des énergies renouvelables ne cessent de mettre cela en avant. Comme le montre une nouvelle étude de Greenpeace International, nous pouvons réussir la transition énergétique – sans pour autant sacrifier les écosystèmes terrestres et marins ni commettre d’accaparement de terres au détriment des populations autochtones.
Texte: Beat Kohler
L’extraction des matières premières nécessaires à la fabrication de batteries et d’installations destinées aux énergies renouvelables soulève d’importantes préoccupations en matière de droits humains et de l’environnement. Ces préoccupations sont tout à fait justifiées, même si elles sont souvent soulevées par des opposants au développement des énergies renouvelables qui poursuivent des intentions bien précises. L’extraction des matières premières entraîne des violations des droits humains et le non-respect des normes environnementales. Les projets miniers privent les populations locales de leurs moyens de subsistance en polluant l’air, l’eau et les sols. Trop souvent, ils bafouent également les droits de participation des communautés autochtones.
Energiewende ohne Umweltzerstörung
Avec l’accélération du développement des énergies renouvelables, la demande en matières premières correspondantes augmente également de manière significative. Cette évolution doit se poursuivre si l’on veut mener à bien la transition énergétique. Mais faut-il pour autant sacrifier bientôt des écosystèmes entiers ? La nouvelle étude de Greenpeace International intitulée «Beyond Extraction: Pathways for a 1.5°C-aligned Energy Transition with Less Minerals» le confirme. L’étude se concentre sur neuf minéraux essentiels à la sortie des énergies fossiles : le cobalt, le cuivre, le dysprosium, le graphite, le lithium, le manganèse, le néodyme, le nickel et le vanadium. Les auteurs de l’étude constatent qu’avec des produits de plus en plus conçus dans une optique de circularité et un développement ambitieux du recyclage, l’exploitation minière ne doit pas nécessairement s’étendre à l’infini. Il est important que les minéraux soient utilisés pour répondre aux besoins essentiels de la transition énergétique. Selon l’étude, il faut pour cela créer des incitations en faveur de nouvelles technologies de batteries qui nécessitent moins de lithium, de cobalt et de nickel. Grâce à ces mesures, il ne serait pas non plus nécessaire d’exploiter de nouvelles zones minières au fond des océans, qui mettent en danger des écosystèmes fragiles. « L’industrie minière a dépassé des limites sur terre que nous ne devons jamais franchir dans l’océan », déclare Iris Menn, biologiste marine et directrice de Greenpeace Suisse. Contrairement à l’industrie des combustibles fossiles, l’exploitation minière en eaux profondes offre la possibilité « d’arrêter une industrie inutile et destructrice avant même qu’elle ne commence ».
Le Portugal abrite l’un des plus grands gisements de lithium d’Europe. Cependant, en raison des dommages environnementaux causés par leur exploitation, ces mines sont très controversées auprès des associations de défense de l’environnement.
Le recyclage est la clé
Comme nous l’a expliqué Greenpeace Suisse, l’étude compare les besoins liés à différents scénarios de transition énergétique avec les estimations des réserves mondiales fournies par l’United States Geological Survey. Parallèlement, l’étude examine les zones – par exemple les zones protégées – qui devraient rester interdites à l’exploitation minière en raison de leur importance écologique, paysagère et sociale. Dans le cadre d’une analyse spatiale, l’étude a recensé les zones où une pression de développement pourrait s’exercer en ce qui concerne le nickel, le cobalt et le lithium, et déterminé si des zones protégées pourraient être concernées. « Une comparaison de ces estimations avec les prévisions de la demande en minerais met en évidence les différences frappantes entre les scénarios », explique Roland Gysin, porte-parole de Greenpeace Suisse. Sans recyclage, les réserves estimées de lithium et de cobalt s’étendraient sur les zones qui devraient être interdites à l’exploitation minière. Pour le nickel, ce chiffre atteindrait plus de 90 %. Dans les scénarios incluant le recyclage, cette proportion peut être considérablement réduite. Selon le scénario, il y a donc suffisamment de minéraux pour atteindre les objectifs ambitieux de la transition énergétique sans avoir à extraire des matières premières dans des écosystèmes critiques, que ce soit sur terre ou en mer. Les écosystèmes terrestres et marins ont tous deux une valeur inestimable pour l’être humain et l’environnement et jouent un rôle décisif pour le climat. « Ce sont surtout les acteurs de l’industrie hautement spéculative de l’exploitation minière en eaux profondes qui affirment que cette activité a moins d’impact que l’exploitation minière terrestre. Il s’agit là d’une affirmation impossible à prouver », relève Roland Gysin.
Les batteries doivent évoluer
Afin d’éviter que l’exploitation minière ne s’étende toujours plus loin, y compris dans les profondeurs marines, au détriment des écosystèmes, Greenpeace réclame notamment des mesures incitatives pour favoriser le passage à des technologies de batteries nécessitant moins de lithium, de cobalt ou de nickel. Ces innovations technologiques ont déjà profondément transformé les marchés ces dernières années. Les batteries au lithium-fer-phosphate (LFP), désormais largement répandues, ne contiennent ni cobalt ni nickel, ce qui allège la pression sur les chaînes d’approvisionnement correspondantes. Parallèlement, les batteries au sodium-ion (batteries Na-ion) connaissent un développement fulgurant et offrent un moyen de réduire considérablement les besoins en lithium. D’autres technologies émergentes, telles que les batteries redox à flux pour le stockage stationnaire, offrent également des solutions qui évitent l’utilisation de minéraux clés. Une poursuite de la croissance du marché de ces alternatives dans les années à venir pourrait réduire considérablement les pénuries d’approvisionnement et atténuer la pression potentielle en faveur du développement de nouvelles mines. Des systèmes innovants de stockage d’énergie, qui ne nécessitent aucun de ces minéraux clés, pourraient réduire encore davantage les besoins en batteries au sein du réseau électrique. Il existe des exemples de ce type qui ne se sont pas encore imposés sur le marché. Par exemple lorsque l’énergie est stockée sous forme de chaleur dans un silo de sable ou sous forme d’air comprimé, qui produit à nouveau de l’électricité lors de la décharge. De telles applications ne nécessitent pas de minéraux rares.
L’exploitation du lithium dans les régions les plus arides d’Amérique du Sud nécessite d’importantes quantités d’eau, qui font défaut à la population et sont soustraites à la nature. L’impact environnemental est donc considérable.
De grands avantages pour le photovoltaïque
Les résultats de l’étude sont encourageants pour le photovoltaïque. Aucune pénurie de ressources problématique n’a été constatée, même dans le cadre de scénarios de développement très ambitieux. « Il convient de surveiller l’argent, qui est utilisé pour les contacts entre les cellules solaires », explique Roland Gysin. Il existe toutefois des alternatives à l’argent, comme l’aluminium par exemple. L’étude a démontré une fois de plus que le photovoltaïque est une technologie durable et respectueuse de l’environnement. Avec une part de marché d’environ 94 %, les cellules solaires en silicium monocristallin et polycristallin constituent aujourd’hui la technologie photovoltaïque la plus importante en Suisse. Une petite partie des modules est fabriquée à partir d’autres matériaux semi-conducteurs pouvant contenir des matières premières telles que le cadmium, le gallium, le sélénium ou l’indium. Leur utilisation n’est toutefois pas nécessaire. Le silicium est le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre et il est non toxique. Le silicium et les métaux utilisés en électronique, tels que le cuivre, le plomb ou l’aluminium, sont entièrement recyclables après usage. Bien sûr, l’extraction de ces matières premières destinées aux énergies renouvelables génère également des émissions. Celles-ci sont toutefois bien inférieures à celles des combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole ou le gaz. Swissolar estime les émissions des modules en silicium à environ 42 g d’équivalent CO2 par kWh. À titre de comparaison, ce chiffre est nettement inférieur aux émissions de la production d’électricité à partir de combustibles fossiles, ainsi qu’au mix de consommation suisse, que Swissolar évalue à 128 g d’équivalent CO2 par kWh. Sur toute leur durée de vie, les installations photovoltaïques produisent nettement plus d’énergie qu’il n’en faut pour leur fabrication, leur exploitation et leur recyclage. Les installations s’amortissent sur le plan énergétique après environ 15 mois de fonctionnement ; sur une durée de vie de 25 ans, elles produisent donc environ 15 à 20 fois plus d’énergie que ce qui a été nécessaire à leur fabrication. Et l’électricité éolienne suisse émet jusqu’à 70 fois moins de CO2 que l’électricité importée, comme l’indique Suisse Eole. Elle affiche ainsi un bilan environ quatre fois meilleur que le photovoltaïque en Suisse.
Le recyclage réduit la dépendance
« Il est clair que toute activité minière a des répercussions négatives sur le plan écologique et social. C’est pourquoi nous devons avant tout réduire au minimum la quantité de matériaux extraits en passant à une économie circulaire efficace dans l’utilisation des ressources », explique Roland Gysin. Cet objectif est réalisable en utilisant davantage de matériaux recyclés et en exploitant les matériaux de manière plus efficace. Parallèlement, nous devrions œuvrer en faveur de changements politiques et sociétaux visant à réduire la consommation d’énergie et de matières premières – tant au niveau individuel qu’au niveau communal, national et international. Compte tenu de la situation politique mondiale, on observe, du moins en Europe, des efforts en faveur d’un recyclage accru. Ce n’est pas tant pour préserver l’environnement que pour réduire la dépendance vis-à-vis de la Chine en tant que grand fournisseur de matières premières. En effet, une grande partie des matières premières nécessaires se trouve déjà en Europe : dans les vieilles batteries, les déchets électroniques, les véhicules hors d’usage et les bâtiments démolis. D’ici 2050, selon les calculs du projet de recherche FutuRaM, auquel participe également le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa), les déchets européens pourraient couvrir plus de la moitié des besoins en matières premières critiques. Cela permettrait non seulement de stabiliser l’approvisionnement, mais aussi de réduire la pression exercée pour l’ouverture de nouvelles mines. En 2022, environ 5,2 millions de tonnes de matières premières critiques ont été mises sur le marché. La même année, environ 2,1 millions de tonnes de déchets contenant ces matériaux ont été générés. Cependant, seules environ 1,4 million de tonnes ont été récupérées. D’après les estimations, cette situation pourrait changer de manière significative. D’ici 2050, les experts tablent sur une récupération annuelle de 4,1 à 5,7 millions de tonnes.
Les déchets constituent une matière première précieuse
Le potentiel est particulièrement prometteur dans le domaine des batteries. Au cours des prochaines décennies, des millions de batteries provenant de voitures électriques et de systèmes de stockage d’énergie arriveront en fin de vie. Beaucoup contiennent de grandes quantités de métaux précieux. Les chercheurs s’attendent à une évolution similaire pour les éoliennes. Leurs générateurs contiennent des terres rares telles que le néodyme et le dysprosium. Au total, jusqu’à 90 % des éléments constituant une éolienne sont facilement recyclables, y compris les composites à base de fibres qui composent les pales. Les résidus sont incinérés dans des cimenteries et les cendres ainsi produites servent d’agrégat pour le ciment. De plus, de plus en plus de pales sont fabriquées à partir de composites à base de fibres recyclés. Malheureusement, dans de nombreux cycles de matières, on perd encore beaucoup trop de matériaux et de matières premières, en particulier dans le domaine des déchets électroniques, comme le soulignent les auteurs de l’étude de FutuRaM : près de la moitié des déchets électroniques auraient été éliminés en dehors des systèmes de recyclage en 2022, ce qui aurait fait perdre à l’Europe environ 500 000 tonnes de matières premières critiques. Les batteries quittent elles aussi souvent l’Europe avant que leurs matières premières ne soient entièrement récupérées. Selon l’équipe de recherche, 17 matières premières critiques au total pourraient atteindre des taux de récupération supérieurs à 80 % au cours des 24 prochaines années. Parmi celles-ci figurent le cobalt, le lithium ainsi que plusieurs terres rares. Cela ouvre à l’Europe une source de matières premières qui existe déjà. Elle ne se trouve pas enfouie profondément sous terre, mais dans les appareils mis au rebut, les vieilles piles, les déchets industriels et les bâtiments délabrés.
