Retour vers le futur : l’impact du recyclage des métaux sur la transition énergétique

Alors que l’électrification de l’économie s’accélère, l’Energy Transitions Commission (ETC) prévoit que nous aurons besoin d’au moins 250 mines de métaux supplémentaires avant la fin de la décennie². Toutefois, sachant que les nouveaux sites d’exploitation et de traitement sont souvent affectés par de longs délais de mise en route et par des préoccupations environnementales, un grand nombre des acteurs du secteur des métaux craignent qu’à l’échelle mondiale les exploitants de mines ne puissent pas suivre³.

Le recyclage des métaux est de plus en plus important pour maintenir la transition énergétique sur la bonne voie. Contrairement au plastique, dont le recyclage produit un matériau à chaque fois plus friable, les métaux peuvent être récupérés, fondus puis réutilisés à maintes reprises⁴, ce qui en fait un matériau idéal pour créer un système véritablement circulaire.

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Qu’est-ce qui freine le recyclage des métaux ?

Jusqu’à présent, les concepteurs de produits fondés sur l’énergie propre ont donné la priorité à l’efficacité énergétique et aux coûts. Dans la course à la production et au stockage d’un volume toujours plus important d’électricité générée à partir de sources renouvelables, le désassemblage et le recyclage des composants d’un produit donné à la fin de sa durée de vie sont souvent ignorés.

Les batteries lithium-ion, par exemple, sont collées ou soudées ensemble et il est donc difficile de les séparer par la suite⁵. Il en va de même pour les panneaux solaires, qui contiennent un mélange complexe de métaux, de polymères et d’adhésifs puissants. A l’heure actuelle, 99% des panneaux solaires en fin de vie finissent dans les décharges⁶, de sorte que de grandes quantités d’aluminium, de cuivre et d’autres métaux sont gaspillées. Dans l’ensemble du secteur des métaux, on ne récupère et réutilise qu’environ 40% du cuivre et de l’aluminium, 30% du cobalt et 1% des métaux des terres rares⁷.

L’innovation technologique pourrait changer la donne. Les chercheurs du programme nucléaire de la France travaillent actuellement sur de nouvelles techniques d’extraction permettant de récupérer les métaux utiles dans les panneaux solaires, les éoliennes et la « black mass » (masse noire, en français) issue du broyage des batteries de véhicules électriques usagées⁸. Les technologies à base de capteurs capables de distinguer un matériau d’un autre sont également en plein essor⁹. A l’autre bout de la chaîne d’approvisionnement, des innovations telles que les batteries solides (qui promettent une plus forte densité énergétique que les batteries lithium-ion actuellement les plus répandues) permettraient d’intégrer une recyclabilité aisée dès la phase de conception¹⁰.

Les décideurs politiques commencent eux aussi à agir. Les nouvelles réglementations introduites par l’Union européenne exigent qu’au moins 65% des équipements électroniques usagés soient recyclés et stipulent que toutes les nouvelles batteries doivent comporter un niveau minimal de métaux recyclés¹¹. Aux Etats-Unis, la loi « Inflation Reduction Act » sur la réduction de l’inflation offre des crédits d’impôt de USD 10 milliards pour certains projets, notamment pour les sites de recyclage des métaux essentiels à la transition énergétique¹². Certains acteurs du secteur plaident également pour une taxe carbone élevée afin d’encourager les investissements dans le recyclage¹³.

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Les avantages du recyclage des métaux

A mesure que le recyclage prendra de l’ampleur, le volume des métaux secondaires utilisés dans la transition énergétique pourrait égaler – voire dépasser – celui des métaux primaires. D’ici 2050, les gains en efficacité et l’essor du recyclage pourraient réduire la demande pour une majorité des métaux primaires de 20% à 60%¹⁴. Selon l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), « une meilleure récupération des métaux dans les flux de déchets... laisse espérer un changement radical dans les futurs volumes d’offre »¹⁵.

Si l’on parvient à renforcer l’offre sans ouvrir de nouvelles mines, cela aura également des avantages en termes d’émissions. L’aluminium recyclé, ou « aluminium secondaire », peut générer 96% de CO₂ de moins que l’aluminium primaire¹⁶. Le recyclage du cobalt peut quasiment éliminer les oxydes de soufre¹⁷ qui émanent de la production primaire. Parallèlement, l’utilisation de métaux secondaires minimise la dégradation des terres associée à l’exploitation minière, réduit la consommation d’eau et atténue la pollution des eaux. Le recyclage de l’acier, par exemple, amoindrit de plus de trois quarts la pollution des eaux et diminue les prélèvements d’eau douce de 40%¹⁸.

Certaines recherches suggèrent également qu’un taux de recyclage élevé pourrait repousser « l’effet plateau vert » – qui désigne le moment où la croissance de la production d’énergie renouvelable arrive à son point mort en raison de contraintes liées aux ressources – de soixante ans¹⁹.

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Investir dans la croissance du recyclage des métaux

Chez Lombard Odier, nous envisageons l’investissement durable de façon prospective. Si certains investisseurs se détournent du secteur minier en raison de ses fortes émissions, nous savons quant à nous que l’extraction de métaux primaires restera essentielle à la création d’un avenir énergétique décarboné.

Dans le même temps, d’ici 2050, de nombreux facteurs se combineront pour mettre le recyclage en avant, notamment une réglementation plus stricte et une hausse des prix des matières premières qui rendra le recyclage des métaux de plus en plus compétitif. Les gouvernements sont eux aussi susceptibles de promouvoir le recyclage afin de garantir l’offre au niveau national.

Sachant que la production actuelle de métaux primaires est extrêmement concentrée en termes géographiques (70% de l’offre mondiale en cobalt provient de la République démocratique du Congo et 60% des métaux des terres rares proviennent de Chine²⁰), le recyclage effectué au niveau national contribuera à protéger les pays concernés contre les goulots d’étranglement et les chocs géopolitiques.

Le recyclage est un moyen de plus en plus attrayant d’investir dans les métaux liés à la transition.

Pour les investisseurs, le recyclage est un moyen de plus en plus attrayant d’investir dans les métaux liés à la transition. Les nouvelles mines sont onéreuses et risquent de connaître de longs délais de mise en route²¹. Par exemple, la mine de cuivre de Resolution (Nevada, Etats-Unis) n’a pas encore produit le moindre gramme de cuivre malgré des investissements de USD 2 milliards ces trente dernières années²². Cet exemple est peut-être une exception, mais une analyse de l’AIE montre qu’il faut en moyenne 16,5 ans pour qu’une mine passe du stade de la découverte à celui de la production, les nouveaux projets miniers étant extrêmement vulnérables aux chocs liés à l’offre ou aux prix. De plus, les mines sont exposées à des risques climatiques croissants, du stress hydrique aux inondations. En revanche, les sites de recyclage sont plus flexibles, présentent des délais de mise en route plus courts, sont moins exposés aux risques climatiques et peuvent coûter jusqu’à 90% moins cher²³.

La transition énergétique pourrait nécessiter plus de 6 milliards de tonnes de métaux d’ici 2050²⁴. En l’état actuel des choses, la majeure partie de ce volume passe par l’exploitation minière. Mais le recyclage pourrait bientôt fournir une quantité de plus en plus importante des métaux dont nous avons besoin pour construire un avenir « net-zéro ».

¹ The Energy Transition Will Be Built With Metals | Wood Mackenzie
² ETC-Materials-ExecSummary_highres-1.pdf (energy-transitions.org)
³ Lithium producers warn of a global supply shortage for EV demand (mining-technology.com)
⁴ euric_metal_recycling_factsheet.pdf (europa.eu)
⁵ The drive to recycle lithium-ion batteries | Feature | Chemistry World
⁶ Recycling Metals Can Help Transition to Renewables (renewableenergymagazine.com)
⁷ End-of-life recycling rates for selected metals – Charts – Data & Statistics – AIE ; Nickel: from ‘devil’s metal’ to the holy grail – Brunel
⁸ France taps nuclear know-how to recycle electric car batteries (techxplore.com)
⁹ How Sensor-Based Sorting Technology is Driving Advances in E-Scrap Recycling (recyclinginside.com)
¹⁰ Designing batteries for easier recycling could avert a looming e-waste crisis (theconversation.com)
¹¹ EUR-Lex - 02012L0019-20180704 - FR - EUR-Lex (europa.eu) ; Le Conseil adopte un nouveau règlement relatif aux batteries et aux déchets de batteries – Consilium (europa.eu)
¹² New Tax Credit Will Spur Historic Investments in Manufacturing and Critical Materials | Department of Energy
¹³ Will we need to mine metals in the future?| Wood Mackenzie
¹⁴ Scale-up of critical materials and resources for energy transition (energy-transitions.org)
¹⁵ Executive summary – The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions – Analysis – AIE
¹⁶ Will we need to mine metals in the future?| Wood Mackenzie
¹⁷ Environmental benefits of circular economy approach to use of cobalt – ScienceDirect
¹⁸ euric_metal_recycling_factsheet.pdf (europa.eu)
¹⁹ Energy transition under mineral constraints and recycling: A low-carbon supply peak – ScienceDirect
²⁰ Executive summary – The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions – Analysis – AIE
²¹ Scale-up of critical materials and resources for energy transition (energy-transitions.org)
²² Materials for the energy transition (irena.org)
²³ Will we need to mine metals in the future?| Wood Mackenzie
²⁴ Scale-up of critical materials and resources for energy transition (energy-transitions.org)

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