Publication : L'actuariel Juin 2018

Les heures sombres de la transition énergétique

Juliette Nouel

DISPONIBILITÉ DES MÉTAUX : L’AVERTISSEMENT DE LA BANQUE MONDIALE 

Première question, étrangement absente des scénarios tant elle alimente les débats des experts des matières premières : doit-on s’inquiéter de la disponibilité géologique des métaux indispensables à la construction d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques ? En juillet 2017, un rapport de la Banque mondiale intitulé « Le rôle croissant des minerais et métaux pour un futur bas-carbone » montrait que la question n’était en rien superflue : « La composition des technologies supposées alimenter le passage à une énergie propre – éolien, solaire, hydrogène et systèmes électriques – nécessite en fait significativement PLUS [sic] de ressources que les systèmes d’alimentation en énergie traditionnels. » Selon la Banque mondiale, « les métaux qui vont connaître une spectaculaire hausse de la demande sont extrêmement difficiles à identifier ». Le rapport conseille néanmoins de surveiller le segment des accumulateurs électriques, « où la demande (…) pourrait être multipliée par plus de 1 000 % » si le scénario 2 °C est respecté.

Face à ce pronostic, une pénurie de certains métaux est-elle possible et, si oui, lesquels ? « Théoriquement, pour trouver le nombre d’années de disponibilité d’un métal, il faut prendre le volume des ressources géologiques déjà identifiées comme réserves et le diviser par celui de la consommation actuelle, explique Philippe Bihouix, ingénieur et auteur de L’âge des low tech (Éd. Seuil). Or, dans cette division, tout bouge : le numérateur, parce qu’on fait de nouvelles découvertes, que la technologie évolue (on peut aller plus profond par exemple) et que la montée des prix crée mécaniquement des réserves supplémentaires car elles deviennent économiquement intéressantes à exploiter. Quant au dénominateur, il varie bien sûr en fonction de la croissance, mais aussi de la possibilité du recyclage ou encore de la substitution du métal en question par un autre. » En outre, ces paramètres interagissent entre eux : « Une tension entre l’offre et la demande fait grimper le prix et donc les réserves, mais elle peut aussi inciter au recyclage, qui est plus rentable pour les produits chers. » Ce n’est pas tout : les petits métaux sont souvent des sous-produits des grands métaux et donc dépendants de leur exploitation (comme l’indium par rapport au zinc). Enfin, les temps de mise en production minière sont très longs, jusqu’à dix à vingt ans dans certains cas. Conséquence de cette multiplicité de paramètres : chacun propose sa liste des métaux dits « critiques » et les quelques audacieux qui s’aventurent à dire quel métal posera problème dans les dix ou vingt ans à venir ont des avis divergents. L’antimoine rafle presque toujours la première place. Se disputent ensuite dans le classement : le plomb, l’étain, l’or, le cobalt, le zinc, l’argent, le nickel et même le cuivre. Une chose est néanmoins sûre : tout gisement a ses limites.

DÉPENSER PLUS D’ÉNERGIE POUR EN PRODUIRE MOINS 

Pour quelques économistes et surtout pour les physiciens, la disponibilité géologique des métaux et donc la possibilité de produire de l’énergie brute n’est pas le vrai problème. Ce qui compte vraiment, c’est l’EROI (Energy Return On Invested), c’est-à-dire l’énergie brute produite divisée par l’énergie investie pour la récupérer. « Là encore, cette question n’est pas ou très peu traitée par les auteurs de scénarios alors qu’elle est pourtant cruciale », observe Nicolas Raillard. Une absence d’intérêt qui pourrait se révéler très problématique : « Globalement, l’EROI des combustibles fossiles conventionnels diminue au niveau primaire, pour se situer actuellement aux alentours de 20 (20 joules pour un investissement de 1 joule, ndlr), en raison de la baisse de qualité des sites. Le charbon, qui est encore à 80, fait exception et devrait commencer sa descente vers 2030, indiquent les économistes Victor Court et Florian Fizaine, auteurs de plusieurs articles sur la question. Les combustibles fossiles non conventionnels ont des EROI encore plus faibles, d’environ 6 au niveau primaire. À titre de comparaison, l’EROI du nucléaire, sujet à de nombreuses polémiques, semble tourner autour de 75 au niveau final, d’après une étude de 2013. » Les EROI des EnR, le plus souvent calculés au niveau final, sont également l’objet de vives discussions. « Une des raisons des désaccords, c’est que la plupart des études ne tiennent pas compte du caractère intermittent des EnR électriques, précise Victor Court. Or l’intermittence implique des moyens de stockage ou une production énergétique de back-up, et également un renforcement du réseau électrique, et finalement des quantités plus élevées de métaux par unité d’énergie renouvelable produite. » En tenant compte de ces paramètres, les EROI du solaire et de l’éolien semblent passer en moyenne de 20 à… 4.

Le débat se complexifie encore avec l’intégration d’une nouvelle donnée : l’accroissement du coût énergétique d’extraction des métaux au fur et à mesure que leur concentration dans les gisements diminue. Pour obtenir 1 tonne de cuivre aujourd’hui, il faut remuer 125 tonnes de roche, contre 25 tonnes il y a un siècle. Résultat, « la consommation énergétique de l’exploitation minière a été multipliée par 4 entre 1950 et 2011 et près de 10 % de l’énergie primaire mondiale est consacrée à la production de métaux (extraction, traitement du minerai, métallurgie) », relèvent Victor Court et Florian Fizaine. Bref, « nous sommes face à un cercle vicieux qui demande toujours plus d’énergie pour extraire et raffiner des métaux et toujours plus de métaux pour produire de l’énergie », résume Philippe Bihouix.

Lire la suite…