Document basé principalement sur des présentations et conférences de M. Christophe Poinssot, directeur général délégué du BRGM, un article de Geraldine Woessner.
1) L’éolien et particulièrement l’éolien maritime est particulièrement gourmand en matériaux, surtout en métaux critiques et terres rares. Ce goulot d’étranglement concerne aussi bien les métaux "historiques" (Cu…) que "nouveaux" (Li, Mn, Co…).
Pour rappel, sur l’acier, les développements programmés de l’éolien off shore impliqueraient, pour de socles en acier, que l’on y consacre une quantité équivalent à celle actuellement consacrée à la production automobile ( OPESCT).
La demande en matériaux et singulièrement en métaux de
l’éolien enre de plus en compétition vive avec les demandes de décarbonation de
la mobilité ( voiture électriques) et les demandes de la transition numérique.
2) Un défi immense dont il faut prendre conscience
2a) En qualité : de plus
en plus d'éléments chimiques sont concernés par des pénuries possibles voire
certaines
En quantité : le scenario développement durable de l’Agence Internationale de l’Energie implique qu’il faudrait extraire plus de ressources minérales d'ici 2050 que depuis le début de l'humanité. Ceci concerne principalement le lithium, le graphite, le cobalt, le nickel, les métaux rares
Se poseront des conflits d’usages : les métaux ne servent pas que pour l’énergie, la transition numérique aussi sera gourmande en métaux. Il faut prendre en compte le développement d'internet et de ses usages, avec un potentiel de croissance encore important en Afrique. Il a été estimé que les technologies digitales exigeraient 4,5% de l’énergie mondiale et pourrait jusqu'à 21% de la consommation électrique en 2030.
A l’échelon 2030-2035, il va falloir choisir entre le téléphone portable ou
l’ordinateur, et l’éolien !
Que ce soit le scénario modéré (STEPS Stated Policies Scenario, scenario à
3°C) de l’AIE ou le scenario SDS ( Développement durable) plus ambitieux, ça ne passe pas pour le cuivre, le
lithium, le cobalt à l’échelle 2030-2035
3) Le cas spécifique du cuivre :
Le cuivre est
indispensable à tous les moyens de la transition climatique on observere déjà une volatilité important
des cours, des tensions grandissantes sur l’approvisionnement. Les réeerves restent
importantes mais difficiles à mettre sur le marché : gisements moins concentrés,
time-to-market long, tensions sociétales grandissantes sur les conditions
d’exploitation ;
Et rappelons
que tous les moyens de production électrique ne sont pas équivalent quant au
cuivre. Des production peu concentrées comme l’éolien et le soliare exigent
bien davantage de réseau, donc de cuivre que des moyens plus concentrés comme le nucléaire.
L’extension du réseau pose aussi en elle-même de vrais problèmes d’acceptation
sociale, cf. Energiewende
Il y a de sérieux doutes sur le fait que la demande
de cuivre soit durable au vu de la
forte volatilité des prix depuis 2000 et la courbe de production.
4) Le cas spécifique des terres rares
L’éolien off shore nécessite des aimants permanents particulièrement gorrmands en terre rares et métaux critiques. Ce marché des terres rares est très concentré en Chine qui, depuis Deng Xiaoping en a fait un axe stratégique de son développement (1992 : le Moyen Orient a le pétrole, la Chine a les terres rare).
Le temps est loin où la France avait le quasi monopole du traitement des terres rares à La Rochelle dans un site fondé en 1948 par Rhodia ( Société Française des Terres Rares) !
Les
conditions d’exploitations en Chine, autrefois désastreuses ( cf Guillaume
Pitron, la guerre des métaux rares) ont considérablement évoluées, avec le fin
des exploitations illégales, une
diminution nette de l’impact environnemental, l’amélioration des rendements
Et
surtout la Chine a très efficacement remonté la chaine de valeur avec la
fabrication des aimants, etc.
De
façon générale, la production des métaux et matériaux nécessaires à la
transition énergétique est beaucoup plus concentrée que celle des fossiles
Ceux qui ont aimé la dépendance en gaz russe, vont adorer la dépendance chinoise en métaux rares.
L’éolien, et surtout l’éolien off shore pose de graves problèmes de dépendance en ce qui concerne les métaux et matériaux critiques, mais aussi l’ensemble de la chaine de valeur aux éléments des éoliennes. Cette dépendance est encore plus forte pour l’éolien off shore, en raison de la nécessité d’aimeats permanents dans les moteurs.
Au niveau mondial, il est prévu une augmentation importante du parc installé (par 8) d’ici 2050 avec une croissance annuelle multipliée par 5, une croissance fortement tirée par la Chine en termes industriels et de développement.
De fait, en matière d’éolien, et surtout d’éolien off shore, la Chine domine globalement le marché des matières premières comme celui des composants.
Voir sur ce sujet The
State of the European Wind Energy Supply Chain, Rystad Energy report in
cooperation with WindEurope,
Demande européenne d’acier pour l’éolien en mer et production
Demande européenne de terres
rares pour l’éolien en mer et production
La capacité de
production actuelle d’éoliennes de plus de >12 MW ( typiquement celles pour
l’éolien off shore ) en Europe est inférieure à 2 GW, nettement inférieure à la
demande en 2026 et 2030 d’environ 12 GW et 29 GW, respectivement. Et la Chine
s’impose de plus en plus, tandis que les turbiniers européens, pris dans une
course au gigantisme, sont en mauvaise forme économique.
7a) Une sensibilité forte à l’inflation sur les matières premières
7b) Une production erratique qui constitue une une vraie menace pour la stabilité des réseaux
Mathieu Hochet, spécialiste « Offshore wind » chez TotalEnergies : « Lorsque les énergies renouvelables, généralement intermittentes, représenteront plus de 50 % du mix électrique, il sera particulièrement délicat de rétablir la tension sur le réseau en cas de black-out »
7c) Des coûts de production
élevés (spécialement pour l’éolien en mer)
Et rappelons que pour l’éolien en mer flottant, qui est censé représenter
jusqu’à une part importante de l’éolien en mer en France (jusqu’à 50%), la
technique n’est pas matpure et les coûts ne sont pas connus
Grégoire de Saivre, Total Energies : « Estimer les coûts de
construction d’une filière qui n’est pas mature sur une période de 8 à dix
ans ; impossible c’est une boule de cristal »
Et ça se voit sur les prix de l’électricité
8) Une équation énergétique douteuse
Et même le bilan énergétique est très très discutable ( même si les EROI sont difficiles à estimer et peuvent évoluer, l’écart d’ordre de grandeur est considérable)
Le passage d'une dépendance aux énergies fossiles à une dépendance aux ressources minérales et à de nouvelles dépendances géopolitiques peut être mitigé, pas à l’horizon 2030, mais à l’horizon 2050. On peut aussi espérer que pour la France et pour un nombre important de pays européens en 2050, la relance du nucléaire allègera les risques de cette dépence aux métaux, au moins pour la production d’énergie.
Il faut d’abord que les dirigeants politiques en prennent conscience L’exécutif français a ainsi commandité le rapport Varin sur la « sécurisation de l'approvisionnement en matières premières »
Des comités stratégiques de filières (Automobile, Nouveaux systèmes énergétiques, Mines et Métallurgie) ont été créés. Il y a aussi eu la constitution, auprès du BRGM et en lien étroit avec le Comité stratégique de la Filière Mines et Métallurgies, d’un observatoire des métaux critiques , rassemblant les moyens correspondants des industriels et des administrations, et réunissant des fonds privés et publics (OFREMI) et la nomination d’un délégué interministériel coordonnant les actions des administrations dans la mise en œuvre des décisions prises, en y associant étroitement les industriels. Egalement en cours, la traduction dans une norme ou un label, certifiable , du concept de « mine responsable », au niveau européen.
L'Europe a de grandes ressources métalliques minières pour les métaux qu'elle n'exploite plus suffisamment, la France étant l'un des plus mauvais élèves tant pour les mines de métaux ( 0 en exploitation ?) que pour l'exploration de ses ressources ( limitée à 300 mètre au-dessous du sol.)
La relance d'activité minière en Europe et en France est
critique et ne supprimera toute dépendance aux métaux mais l'allégera
significativement. Il faut expliquer que la mine du XXIème siècle n'a plus rien
à voir avec celle de Zola et qu'il est possible ( et obligatoire) d'ouvrir des
exploitations minières respectueuses de l'environnement et de la santé. En ce qui concerne
l'acceptabilité, M. Poinssot estime
qu'en France l'opinion publique peut basculer rapidement et favorablement sur
ce sujet, comme elle l'a fait pour le nucléaire. L'exmple de la mine de lithium
en projet à Échassière est encourageant,
laccueil du voisinage est plutôt bon. Mais "il ne faut pas se rater"
10) Et déjà une compétition féroce : Eolien en mer :une pénurie de matériaux menace les ambitions françaises, La Tribune, 17 mai 2023 : Le coup de tonnerre de Tennet
Dans ce contexte, « la stratégie entre gestionnaires de réseaux
européen relève plus de la compétition que de la coopération » a confié
Regis Boigegrain (RTE). Il ne faut pas être naïfs et il faut en tenir compte
dans notre stratégie industrielle ».. Pour l’heure, RTE doit surtout faire
face à la stratégie très agressive de Tennet, le gestionnaire du réseau
néerlandais et d’une grande partie du réseau allemand qui « passé une
commande absolument gigantesque » accaparant considérablement les
capacités de production es fournisseurs. Le 5 mai, le gestionnaire a en effet
signé pour 5.5 milliards d’euros de de câbles. Il a également fait l’acquisition
d’une station électrique de 20000 tonnes, , un monstre industriel ( peu ou prou
le tiers de l’arche de La Défense en volume) que peu navires dans le monde sont
en mesure de transporter. « Tennet, ça a été un coup de tonnerre pour
l’ensemble des gestionnaires de réseau européens »
Références :
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