Notre soif de minerais et d’énergie va poser un énorme problème

Au niveau mondial, les consommations globales de minerais n’ont fait qu’augmenter, et ce depuis la fin du néolithique. Pour l’ensemble des métaux, on extrait donc chaque année davantage que l’année précédente, à de très rares exceptions près. Il n’y a donc pas de baisse de production au niveau mondial, bien au contraire. Mais il n’y a pas non plus de découplage de l’intensité en matières premières. Autrement dit, même dans les pays riches, l’augmentation du PIB ne s’accompagne pas d’une stagnation ou d’une baisse de la consommation de ressources. L’intensité d’usage baisse légèrement, mais il n’y a pas de découplage absolu. Les courbes de consommation continuent de croître. Et lorsque les courbes de consommation brute ne croissent pas, c’est simplement parce qu’on importe davantage de produits incluant des métaux qu’on n’en exporte. 

Exactement. Et non seulement l’intensité métallique totale augmente, mais avec les nouvelles technologies on a également accru la diversité des métaux utilisés. Jusqu’aux années 1980, l’industrie utilisait essentiellement les grands métaux classiques comme le cuivre, le nickel, le chrome, l’étain, le plomb, l’acier ou encore l’aluminium. Mais depuis, on utilise aussi massivement des métaux de spécialité qui étaient jusque-là réservés à des usages très spécifiques, comme l’aéronautique ou le spatial. Ces petits métaux ont vu leur consommation exploser ces dernières années : on utilise du lithium dans les batteries et il y a plus de 40 métaux  différents dans un téléphone portable ou un ordinateur. 

Tout dépend des métaux. Certains de ces petits métaux sont des sous-produits des grands métaux. C’est le cas par exemple de l’indium utilisé dans les écrans plats et du germanium utilisé dans l’électronique et les technologies wifi, ou encore du gallium à la base des éclairages LED. Ce sont respectivement des sous-produits du zinc et de l’aluminium (de la bauxite). C’est d’ailleurs ce qui crée des difficultés d’équilibre entre offre et demande : même si le prix de l’indium monte, il se peut que l’ajustement entre offre et demande soit rendu difficile étant donné que l’offre ne peut pas forcément croître, puisqu’elle dépend des mines de zinc en amont, et des capacités de raffinage en aval.

Mais il y a également d’autres petits métaux qui sont effectivement exploités de manière spécifique. C’est le cas par exemple du tantale, qui a défrayé la chronique il y a quelques temps sous le slogan « du sang dans nos téléphones portables ». Une partie de l’exploitation de ce métal, qui sert à produire les condensateurs des appareils électroniques, est réalisée dans l’Afrique des grands lacs, où elle alimente les seigneurs de guerre du secteur. On a aujourd’hui un problème similaire avec la cassitérite, un minerai d’étain qui sert à réaliser les soudures électroniques. Ce sont donc des mines spécifiques. Les consommations de ces minerais ont explosé avec la multiplication des objets électroniques de toutes sortes, ce qui accroît évidemment les prélèvements miniers et les conséquences environnementales. 

La notion de terres rares recouvre 16 ou 17 métaux, appelés aussi les lanthanides, qui en réalité ne sont pas particulièrement rares. Ils sont également exploités dans des mines spécifiques, où ils sont mélangés. Mais comme ils ont des caractéristiques physicochimiques extrêmement proches, leur exploitation requière l’utilisation de traitements chimiques complexes et de centrifugation afin de les séparer. Le coût environnemental de l’exploitation est donc très lourd. Ces terres rares sont utilisées dans certaines nouvelles technologies utilisant par exemple des aimants, en partant des micromoteurs des rétroviseurs de voiture jusqu’aux immenses alternateurs des éoliennes offshore. On peut faire sans, mais quand on veut miniaturiser ou alléger, ces terres rares deviennent alors indispensables. Quand on veut faire un IPhone plutôt qu’un gros ordinateur, par exemple, on change de matière première et on utilise davantage ce type de minerais.

Ces terres rares ont défrayé la chronique car elles sont produites à plus de 95% par la Chine. Non pas parce que la Chine dispose de 95% des réserves, mais parce que leur exploitation est à la fois « manuelle » et « sale »… La Chine a ainsi produit ces minerais à des prix très bas, ce qui a découragé les autres pays, notamment les États-Unis où des mines ont été fermées. Dans le même temps, la Chine a établi des quotas d’exportation afin de monter dans la chaîne de valeur : au lieu de vendre des terres rares brutes à l’étranger, les Chinois souhaitent privilégier la vente de produits finis ou semi-finis. Du coup, il y a eu une confusion dans les médias au tournant des années 2010, entre terres rares et métaux rares. Mais il y a des métaux bien plus rares que les terres rares ! 

Parce que la rareté n’est pas seulement liée à l’abondance moyenne dans la croûte terrestre. Divers phénomènes géologiques ont concentré certaines ressources dans certains endroits. Or, dans le monde, les mines qui ouvrent aujourd’hui offrent des teneurs en minerais moins importantes que celles qui ferment. C’est d’ailleurs logique : on a d’abord utilisé le stock qui était le plus riche en minerai et le plus facile à exploiter. La qualité, la concentration ou l’accessibilité des ressources sont donc aujourd’hui en baisse.

Or, d’un autre côté, se pose la question de l’énergie, qui elle aussi est de moins en moins concentrée : elle baisse aussi en qualité et en accessibilité. Le taux de retour sur investissement énergétique est ainsi passé de 2 ou 3 barils nécessaires à la production de 100 barils en Arabie Saoudite, à 35 à 50 barils pour les sables bitumineux de l’Alberta. Et tandis que le taux de retour sur investissement énergétique se dégrade, l’intensité métallique augmente : il faut davantage de métaux pour produire du pétrole off-shore ou des gaz non conventionnels, par exemple. Et c’est encore plus vrai pour les énergies renouvelables, qui sont à la fois plus intermittentes et diffuses, ce qui entraîne une consommation métallique encore plus grande que les énergies fossiles. Par ailleurs, les métaux utilisés pour l’éolien ou le photovoltaïque multicouches sont généralement plus rares et plus spéciaux, tels le néodyme, l’indium, le sélénium, le tellure, le cadmium, etc.

Exactement. La dégradation de l’accessibilité et de la qualité des métaux ET la dégradation de l’accessibilité et de la qualité des énergies vont aller en se renforçant. De mon point de vue, si on adopte une vision systémique, cela pose un énorme problème. Mais un géologue ne le verra généralement pas car il ne perçoit pas la problématique du pic d’énergie, il ne considère qu’un problème de coût : c’est-à-dire à quel prix il peut exploiter et produire une tonne de cuivre, sans s’attarder sur le contenu énergétique de son extraction. De l’autre côté, celui qui se projette dans la transition énergétique à coups de panneaux solaires ne se préoccupe pas de la question des ressources minières…  

C’est l’éternel argument selon lequel les hommes du néolithique ne sont pas tombés en panne de silex. Ils sont simplement passés à autre chose. Mais à un moment donné, cela va tout de même être très compliqué. Je ne vois franchement pas très bien comment substituer certaines ressources… Finalement, c’est une espèce de pari pascalien à l’envers. On peut prendre l’image de la voiture de James Dean : on appuie à fond sur l’accélérateur, le précipice s’approche… mais on imagine qu’on va inventer les ailes d’ici-là. Bien. Mais peut-être est-il plus prudent et plus malin de commencer par freiner un bon coup, afin de voir où l’on va ? Ce qui ne suppose pas d’arrêter toute recherche, évidemment, mais il faut admettre qu’il existe des limites physiques. 

Malheureusement, cette idée ne fonctionne que très partiellement dans la réalité, et ce pour plusieurs raisons.

La première et la moins problématique, c’est la limite thermodynamique : par exemple, il y a un peu d’usure qui génère une perte irréversible. Même une pièce de monnaie finit par perdre une partie de sa matière, raison pour laquelle on ne recycle jamais à 100%. Mais cela n’est encore pas très grave, puisqu’on peut encore envisager des rendements proches de 99%. Ce serait déjà formidable ! Mais il y a deux phénomènes qui empêchent ce recyclage optimum.

Le premier phénomène, c’est l’usage dispersif des métaux, c’est-à-dire le fait de les utiliser sous des formes qui ne sont pas récupérables. Par exemple, lorsqu’ils sont utilisés sous forme de colorant ou d’additif dans des plastiques, des vêtements ou encore des encres. Par définition, ces particules sont alors irrécupérables. On peut prendre l’exemple de la bouillie bordelaise : le sulfate de cuivre ainsi disséminé ne peut pas être récupéré. Et il existe une multitude d’usages dispersifs de ce type. Pour le titane, par exemple, ces usages dispersifs représentent 95% des utilisations, sous forme de colorant blanc que l’on retrouve absolument partout. Mais même pour des métaux plus classiques comme le cuivre ou l’étain, les usages dispersifs peuvent représenter de 5 à 30% des volumes utilisés.

Le second phénomène qui empêche un recyclage efficace, c’est la dégradation de l’usage en recyclage, c’est-à-dire le fait qu’il est souvent très difficile de recycler un matériau en conservant ses qualités. On connaît ce phénomène par exemple dans le domaine des plastiques : en chauffant un plastique pour le recycler, les chaînes de polymères se cassent et deviennent de plus en plus courtes, raison pour laquelle au bout de quelques recyclages les chaînes sont trop petites et le plastique perd en qualité. Pour les métaux, le phénomène est comparable puisque ces derniers sont la plupart du temps utilisés sous la forme d’alliages. Il en existe des milliers. Or il est impossible de ferrailler avec des milliers de filières différentes. Au final, on se contente donc d’organiser quelques grandes filières de récupération : métaux spéciaux, aciers inox, aciers carbone… Mais tous les autres métaux qui sont ajoutés afin d’améliorer les caractéristiques techniques vont être physiquement recyclés, mais fonctionnellement perdus. Par exemple, si j’ajoute un peu de nickel dans l’acier d’une petite cuillère, lorsqu’elle va partir en ferraillage le nickel ne sera pas correctement récupéré et l’acier en question sera recyclé sous forme de fer à béton armé typiquement. Le nickel sera toujours là, mais il ne servira plus jamais à lutter contre la corrosion, comme c’était prévu au départ. 

Ce n’est pas forcément impossible, mais il faut vraiment avoir affaire à des alliages métalliques très coûteux pour que le recyclage soit plus abouti, et certains métaux seront quand même perdus car « incompatibles entre eux » au moment du traitement métallurgique. Du coup, dans la plupart cas, plus l’alliage est complexe et plus il y a de chance que ses qualités soient perdues. Prenons le cas d’une voiture en fin de vie, par exemple. Il y a de plus en plus de composants électriques et électroniques à l’intérieur des véhicules. Or cela coûterait trop cher de payer quelqu’un pour enlever les câbles de cuivre et certains composants électroniques avant de la broyer et de la refondre. Donc tout est broyé et fondu en même temps. On va récupérer l’acier par magnétisme, l’aluminium par courant de Foucault, mais il y aura toujours des résidus de cuivre accrochés à l’acier. Du coup, non seulement le cuivre est perdu, mais il va venir dégrader la qualité de l’acier.

Au final, plus on mélange les métaux et plus on gâche la ressource en fin de vie, car on se retrouve avec des matériaux impurs qui ne correspondent pas aux exigences de pureté des cahiers des charges. Et le pire, c’est que le mouvement de la « croissance verte » aggrave ce phénomène ! Si je reprends l’exemple des voitures, la tendance va consister à alléger les voitures tout en gardant leurs caractéristiques techniques, parce qu’on ne veut pas réduire le confort ni les normes de sécurité. Il faut donc concevoir des matériaux plus résistants et plus légers… donc des alliages de plus en plus purs, avec des exigences techniques de plus en plus importantes, qui réclament des métaux non ferreux supplémentaires... qui ne seront pas du tout compatibles avec les métaux issus du recyclage.

Et on a le même problème dans le domaine du bâtiment : on conçoit des bâtiments que l’on chauffe moins car ils sont mieux isolés, mais en gardant des températures de chauffe élevées, et la climatisation pour la saison chaude. Du coup, on utilise des matières premières plus rares (comme l’oxyde d’indium – étain pour la fabrication de verres faiblement émissifs) et on fait appel à davantage d’électronique pour truffer les bâtiments de capteurs divers et variés. Le contenu métallique et électronique des bâtiments BBC contemporains est considérable.

Dans son ouvrage « Small is beautiful », Schumacher parlait déjà d’intermediate technology, en critiquant le fait qu’on allait installer en Inde des usines high tech qui partaient en capilotade au bout de quelques années, consommant au passage tous les capitaux disponibles qui auraient été certainement mieux utilisés avec des dispositifs techniques beaucoup plus simples et autonomes. C’est un peu cette idée que je reprends avec la notion de low tech, en précisant bien qu’il n’y a pas de bonne ou de mauvaise technologie. Le low tech, c’est davantage une démarche centrée sur la question des ressources et de leurs limites. Cela suppose trois questions : Pourquoi je produis ? Qu’est-ce que je produis ? Et comment je produis ? 

Cette première question renvoie à la notion de sobriété intelligente. Il s’agit de renoncer de manière rationnelle à la promesse technologique, en constatant l’absence de possibilité technologique permettant d’absorber la croissance de la demande et la déplétion des ressources. Il faut donc travailler du côté de la demande et pas seulement de l’offre.

Je parle d’ailleurs d’écologie de la demande et d’écologie de l’offre. L’écologie de l’offre consiste à réclamer la dénucléarisation et la décarbonisation de l’énergie sans rien changer à notre mode de vie. C’est impossible, ça ne peut pas fonctionner ! Cela nous amène à l’écologie de la demande : pourquoi lancer des grands programmes d’éolien offshore d’un côté et, dans le même temps, garnir les rues, les gares, les bureaux de poste ou même les boulangeries d’écrans plats et de panneaux de publicité énergivores ? Pourquoi ne pas commencer par réduire les consommations d’électricité ou d’autres choses en commençant par ce qui fait consensus ? Est-ce qu’on serait plus malheureux si on arrêtait de déverser dans nos boîtes aux lettres un million de tonnes de prospectus publicitaires chaque année ? Pour illustrer cette sobriété, je dis souvent, de manière un peu provocatrice, que le grand programme de rénovation thermique du bâtiment, cela consiste à enfiler un pull-over. C’est beaucoup plus simple, plus rapide et plus efficace d’isoler un corps que d’isoler une maison !

Grosso modo, c’est le principe de l’écoconception. Plus ce que l’on produit est multi-matériaux, composite, et plus c’est problématique. Il faut construire à partir de matériaux simples, des produits basiques, durables, réparables, etc. Cela signifie que parfois, il faut éventuellement dégrader les cahiers des charges fonctionnels : renoncer à une partie de l’esthétique, mettre des vis à la place de la colle, même si c’est moins beau, parce que c’est démontable et réparable.

On peut prendre l’exemple du thermomètre à alcool versus le thermomètre électronique : le gain de confort ne me semble quand même pas monstrueux ! Et pourtant, en termes de matières premières et de gestion des déchets, cela n’a rien à voir. Et on peut appliquer cette logique à de nombreux objets : on peut avoir un réfrigérateur low tech, une machine à laver low tech, et le résultat ne sera pas très différent d’une machine à laver d’aujourd’hui. Les outils du quotidien peuvent donc assez facilement devenir low tech.  

Est-ce qu’on veut avoir des giga-usines d’un côté, des robots et des drones dans l’agriculture, et 90% de la production manufacturière mondiale en Chine ? Ou est-ce qu’on veut re-territorialiser une partie de la production, avoir des ateliers qui ne perdent pas trop de productivité mais qui sont un peu plus conviviaux et à échelle humaine, et des réseaux de réparateurs, d’artisans, ainsi que de l’agriculture à plus petite échelle ? Par exemple, dans l’agriculture, le big data suppose de s’endetter encore un peu plus pour exploiter 200 ha au lieu de 100 ha, ce qui suppose d’avoir des drones et des gros tracteurs avec des GPS… Mais on peut aussi réduire la taille des exploitations, réduire la quantité d’intrants et de pollutions tout en améliorant la qualité nutritionnelle et la quantité de main d’œuvre, et tout en maintenant le niveau de rendement par hectare, dans de nombreux cas.

Car tout cela nous amène évidemment à la question de l’emploi. Je suis persuadé que c’est un argument pour faire avancer la question des low techs : ces dernières sont le moyen de créer une société post-croissance de plein emploi. De plus en plus de personnes commencent à en convenir : la croissance ne reviendra de toute façon pas. Mais si la croissance ne revient pas, est-ce qu’on reste avec 5 millions de personnes qui cherchent du boulot, ou est-ce qu’on expérimente une autre voie, celle du plein emploi ? En la matière, il y a plusieurs leviers d’action possibles. Par exemple, on peut démécaniser une partie des emplois – à condition évidemment de ne pas commencer par les travaux les plus pénibles. On peut également renoncer à une partie des gains de productivité, ce qui dans l’agriculture peut représenter des perspectives d’emploi énormes – probablement autour de 2 millions de créations nettes pour la France. Enfin, il y a la question du partage du temps de travail : et là, plus on adopte une approche low tech et moins le travail est hyper-spécialisé : chacun est donc plus polyvalent et on peut potentiellement mieux partager le travail. Bref, je pense que l’on peut aller par ce biais vers le plein emploi… et ce n’est sans doute pas si compliqué.  

○ Retrouvez ICI l'intégralité du dossier Économie circulaire : au-delà du recyclage, comment transformer l’économie ?