Les matériaux tels que le lithium, le cobalt, le nickel et le cuivre sont essentiels pour les technologies d’énergie propre telles que les panneaux solaires, les batteries, les électrolyseurs d’hydrogène et les éoliennes, mais pour soutenir les efforts mondiaux de décarbonation, ces minéraux doivent être exploités de manière plus durable.
À mesure que le monde s’oriente vers un avenir énergétique propre, la demande de minerais essentiels et de matériaux stratégiques a grimpé en flèche.
Ces minéraux, tels que le lithium, le cobalt, le nickel, le cuivre et les terres rares, sont essentiels pour des technologies telles que les batteries de véhicules électriques, les éoliennes, les électrolyseurs d’hydrogène et les panneaux solaires.
Ces minéraux et d’autres minéraux critiques jouent également un rôle essentiel dans l’expansion rapide des technologies numériques, notamment les téléphones mobiles, les ordinateurs et les semi-conducteurs qui sous-tendent les systèmes d’intelligence artificielle émergents.
Cependant, si ces minéraux permettent un avenir à faible émission de carbone et soutiennent notre vie moderne, leur extraction et leur traitement s’accompagnent souvent de défis environnementaux et sociaux importants, notamment les émissions de carbone, la dégradation des sols et l’utilisation intensive de l’eau.
C’est pourquoi on s’intéresse de plus en plus aux minéraux verts, c’est-à-dire à ceux qui sont extraits et traités à l’aide de méthodes durables et à faible émission de carbone.
Ce concept vise à réduire l’impact environnemental de l’exploitation minière tout en garantissant un approvisionnement fiable et éthique des matériaux nécessaires à la décarbonation mondiale.
Le Dr Rahman Daiyan de l’UNSW, spécialiste des énergies renouvelables et des carburants électriques à l’école d’ingénierie des ressources minérales et énergétiques (MERE), est l’un des auteurs d’un récent livre blanc sur les minéraux verts, et dirige le développement d’outils à source ouverte pour évaluer la chaîne de valeur des minéraux verts.
Il déclare : « Les minéraux stratégiques devraient constituer l’épine dorsale de la décarbonation mondiale et de la course au zéro émission, compte tenu de leur importance dans l’ensemble des technologies énergétiques propres ».
« Cependant, la production de minéraux stratégiques est confrontée à des défis importants, notamment les risques climatiques, la diminution des teneurs en minerai, le nationalisme des ressources, les chaînes d’approvisionnement sous-développées et la nécessité de décarboner les opérations minières ».
Le professeur Ismet Canbulat, directeur de l’école MERE, indique : « L’Australie est bien placée pour devenir l’une des principales sources de minéraux stratégiques dans les décennies à venir. Cependant, l’action du gouvernement, par le biais d’un soutien politique ciblé et la création d’un environnement réglementaire favorable, est essentielle pour faciliter la transition vers des minéraux critiques verts.
« Parallèlement, le secteur privé a un rôle vital à jouer en apportant à la fois le financement et l’innovation technologique nécessaires pour faire progresser la production de minéraux durables.
Le professeur Serkan Saydam, qui dirige l’initiative NextGenMIN au sein de l’UNSW, déclare : « Les parties prenantes reconnaissent la nécessité de méthodes d’exploitation minière durables qui soutiennent la production de minéraux verts et les technologies net-zéro ».
« Cependant, il est complexe de trouver un équilibre entre ces méthodes et un impact minimal sur l’environnement. Les minéraux stratégiques se trouvent souvent dans des gisements à faible teneur, à faible concentration ou dans des conditions extrêmes, ce qui nécessite des solutions innovantes ».
« Notre initiative Next Generation of Mining (NextGenMIN), soutenue par l’industrie et les principales entreprises technologiques, vise à développer un nouveau système d’exploitation minière sans déchets, sans émissions et sans entrée (humaine) sur le territoire ».
Nous expliquons ici ce que sont exactement les minéraux verts, pourquoi ils sont importants et comment l’exploitation minière peut être rendue plus durable à l’avenir.
Que sont les minéraux verts ?
Les minéraux verts sont ceux qui sont extraits et traités à l’aide de méthodes respectueuses de l’environnement et à faible émission de carbone.
Cette approche implique l’utilisation de sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne pour faire fonctionner les opérations minières, la mise en œuvre de technologies de traitement à faibles émissions et la réduction des déchets et de la consommation d’eau.
Bien que des minéraux essentiels comme le lithium, le cobalt et les terres rares jouent un rôle crucial dans les technologies énergétiques propres, leur production est souvent associée à d’importantes émissions de carbone et à une dégradation de l’environnement.
L’objectif des minéraux verts est de minimiser ces impacts négatifs, en veillant à ce que la transition vers les énergies renouvelables soit réellement durable et ne se fasse pas au prix d’une dégradation accrue de l’environnement.
Pourquoi les minéraux verts sont-ils importants ?
La demande de minéraux stratégiques devrait croître de manière exponentielle à mesure que le monde s’éloigne des combustibles fossiles.
Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la demande mondiale de minéraux nécessaires aux technologies énergétiques propres sera multipliée par six d’ici à 2050.
Les minéraux verts sont essentiels à plusieurs égards.
Tout d’abord, ils soutiennent les efforts mondiaux de décarbonation en réduisant les émissions de gaz à effet de serre liées à l’extraction et au traitement. La production de ces minéraux à l’aide de méthodes à faible émission de carbone garantit que les technologies d’énergie propre, telles que les panneaux solaires, les éoliennes et les électrolyseurs, ne contribuent pas par inadvertance aux émissions mêmes qu’elles sont censées atténuer.
Deuxièmement, les minéraux verts facilitent la transition vers l’énergie propre en fournissant des matériaux essentiels pour les batteries, qui sont indispensables au stockage de l’énergie renouvelable. Des minéraux comme le lithium, le cobalt et le nickel sont essentiels pour les batteries des véhicules électriques, tandis que les éléments des terres rares sont indispensables pour les éoliennes et les moteurs électriques.
Troisièmement, les minéraux verts améliorent la durabilité de la chaîne d’approvisionnement en garantissant que les matériaux proviennent d’une source responsable. Les gouvernements et les entreprises accordent de plus en plus la priorité aux minéraux d’origine éthique et produits avec un impact minimal sur l’environnement.
Des réglementations telles que le Mécanisme d’ajustement carbone aux frontières (MACF) de l’Union européenne favorisent la production de minerais à faible teneur en carbone, ce qui fait qu’il est de plus en plus important pour les pays et les entreprises d’adopter des pratiques minières durables.
Enfin, les minéraux verts contribuent à réduire l’impact environnemental global de l’exploitation minière. Les méthodes traditionnelles d’exploitation minière entraînent une dégradation importante des sols, une contamination de l’eau et une perte de biodiversité. En mettant en œuvre des pratiques durables, l’industrie minière peut minimiser les perturbations écologiques, améliorer les efforts de réhabilitation des terres et réduire son empreinte globale.
Défis liés à l’augmentation de la production de minéraux verts
Malgré les nombreux avantages des minéraux verts, la transition vers des pratiques minières durables présente plusieurs défis.
L’un des principaux obstacles est le coût élevé associé à la mise en œuvre des énergies renouvelables, des technologies de capture du carbone et des méthodes de traitement avancées. De nombreuses sociétés minières ont du mal à obtenir des financements pour des projets verts, car l’investissement initial requis peut être considérable.
La chaîne d’approvisionnement et les risques géopolitiques posent également des défis importants. L’extraction et le traitement des minéraux essentiels sont fortement concentrés dans un nombre limité de pays, tandis que la Chine joue un rôle de premier plan dans l’extraction et surtout le traitement des terres rares, du graphite et d’autres minéraux essentiels.
Cette dépendance crée des vulnérabilités dans les chaînes d’approvisionnement mondiales, ce qui incite des pays comme l’Australie, le Canada et le Chili à chercher des moyens de diversifier leur production et de réduire leur dépendance à l’égard de leurs rivaux géopolitiques.
Le manque d’infrastructures et de main-d’œuvre complique encore la transition vers l’exploitation minière verte. La plupart des exploitations minières sont situées dans des zones reculées, avec un accès limité aux infrastructures d’énergie renouvelable, ce qui rend difficile la mise en œuvre de pratiques durables.
En outre, il y a une pénurie de travailleurs qualifiés nécessaires pour développer et exploiter les technologies minières avancées, ce qui entrave les progrès vers la production de minerais verts.
L’acceptation par le marché constitue un autre défi de taille. Les minéraux verts peuvent coûter plus cher à produire que ceux qui sont extraits à l’aide de méthodes traditionnelles. En l’absence d’incitations fortes, telles que des crédits carbone ou des allègements fiscaux, les entreprises peuvent être réticentes à investir dans l’exploitation minière durable.
La viabilité économique des minéraux verts dépend des politiques qui encouragent l’adoption de pratiques minières à faible émission de carbone et soutiennent la demande du marché pour des matériaux d’origine durable.
Comment l’exploitation minière peut-elle devenir plus durable ?
Pour relever ces défis, les gouvernements et les sociétés minières adoptent diverses stratégies visant à rendre l’extraction minière plus durable.
L’une des principales approches est l’intégration des énergies renouvelables dans les opérations minières. De nombreuses entreprises commencent à alimenter leurs sites en énergie solaire, éolienne et hydroélectrique. Par exemple, la mine Nickel West de BHP en Australie fonctionne désormais à l’énergie solaire et au moyen de batteries de stockage, réduisant ainsi sa dépendance à l’égard des combustibles fossiles.
Une autre étape importante est l’électrification des équipements miniers. Traditionnellement, les opérations minières font appel à de gros camions et excavateurs fonctionnant au diesel, mais de nombreuses entreprises sont en train de passer à des solutions de remplacement alimentées par des batteries électriques ou de l’hydrogène.
Anglo American, par exemple, a mis au point le plus grand camion de transport minier à hydrogène du monde, réduisant ainsi considérablement les émissions de ses opérations.
Les technologies de captage du carbone contribuent également à rendre l’exploitation minière plus durable. Certaines mines capturent et stockent activement les émissions de CO2 afin de réduire leur empreinte carbone. Un exemple notable est le partenariat de BHP avec Arca Climate Technologies, qui utilise les résidus miniers pour séquestrer le CO2 de manière permanente.
Au-delà de la réduction des émissions, des efforts sont déployés pour améliorer le recyclage et promouvoir une économie circulaire. En améliorant le recyclage des batteries lithium-ion, l’industrie peut réduire la demande de nouveaux matériaux miniers.
Des technologies sont en cours de développement pour extraire des éléments précieux tels que le cobalt, le nickel et le lithium des batteries usagées, créant ainsi une chaîne d’approvisionnement plus durable.
En outre, l’amélioration de la traçabilité et de la certification est essentielle pour renforcer la confiance dans les minéraux verts. Le système de garantie d’origine du gouvernement australien est une initiative conçue pour certifier la durabilité des minéraux, en veillant à ce qu’ils respectent des normes environnementales strictes.
Ce processus de certification permettra aux entreprises de vendre des minéraux verts à un prix plus élevé et encouragera les investissements dans les pratiques minières durables.
Le rôle de l’Australie sur le marché des minéraux verts
L’Australie est particulièrement bien placée pour devenir un leader mondial dans le domaine des minéraux verts, en raison de plusieurs avantages clés.
Le pays possède certaines des plus grandes réserves mondiales de minéraux critiques, notamment de lithium et de terres rares, qui sont essentiels pour les technologies d’énergie propre.
En outre, l’Australie dispose d’abondantes ressources en énergies renouvelables, notamment solaires et éoliennes, qui peuvent être exploitées pour alimenter les opérations minières de manière durable.
En outre, l’Australie a établi des partenariats stratégiques avec des marchés internationaux clés, tels que les États-Unis, l’Union européenne et le Japon, renforçant ainsi sa position en tant que fournisseur fiable de minéraux verts.
La Critical Minerals Strategy 2023-2030 décrit les plans du gouvernement australien visant à développer les capacités de traitement nationales, à investir dans l’hydrogène vert pour le raffinage des minéraux et à encourager la recherche et l’innovation dans les technologies minières durables.
Toutefois, l’Australie est confrontée à une concurrence croissante de la part d’autres pays, notamment l’Indonésie, la Chine et le Chili, qui développent rapidement leurs secteurs des minéraux critiques. Pour conserver son avantage concurrentiel, l’Australie devra probablement accélérer ses investissements dans la production de minéraux verts et garantir la transparence des chaînes d’approvisionnement.
En résumé, David Eyre, directeur général de l’UNSW Institute for Industrial Decarbonation, s’ouvre dans une nouvelle fenêtre, conclut : « Pour décarboner le secteur des ressources, il faut optimiser l’efficacité environnementale et opérationnelle de tous les aspects des systèmes miniers, de la prospection au traitement initial. »
