DERA : la demande mondiale de matières premières va fortement augmenter jusqu’en 2040

28. octobre 2021 | Marché

Une étude sur les technologies futures montre une demande croissante pour de nombreux métaux précieux, métaux stratégiques et terres rares. La dépendance à l’égard des pays individuels est élevée.

Le ruthénium pourrait connaître un véritable boom de la demande d’ici 2040. La demande mondiale de ce métal précieux, nécessaire notamment pour les centres de données, les superalliages et les carburants synthétiques, pourrait être multipliée par dix-neuf au cours des vingt prochaines années, selon le scénario futur sur lequel elle se fonde. Le scandium pourrait également faire l’objet d’une demande beaucoup plus importante d’ici là : presque huit fois plus.

Les scientifiques de l’Institut Fraunhofer pour la recherche sur les systèmes et l’innovation (ISI) et de l’Institut Fraunhofer pour la fiabilité et la microintégration (IZM) ont calculé ces valeurs. Au nom de l’Agence allemande des matières premières (DERA), ils ont résumé les résultats dans l’étude « Matières premières pour les technologies d’avenir 2021 ».

Ce qui fait la particularité de cette étude : elle ne se contente pas de ventiler les futurs besoins en matières premières en fonction de cinq différents domaines d’application clés (clusters), dont « mobilité, aérospatiale », « numérisation et industrie 4.0 » et « technologie énergétique et décarbonisation ». Sur la base de scénarios futurs, l’étude montre également comment différentes voies de développement mondial pourraient concrètement affecter la demande de matières premières individuelles. Selon l’étude, la demande de ruthénium, par exemple, ne serait multipliée que par 2,4 dans le cas d’un développement mondial axé sur la durabilité, alors qu’elle serait multipliée par 19 dans le cas d’un développement axé sur les énergies fossiles. Pour le scandium, les scénarios ont des effets inverses : un développement axé sur la durabilité multiplie la demande par 7,9, tandis qu’un développement axé sur les combustibles fossiles ne la multiplie que par 0,7.

Cinq scénarios d’évolution socio-économique

Les scénarios futurs sur lesquels se fonde l’étude proviennent du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat. En 2011, le Conseil a commencé à élaborer des parcours socio-économiques partagés (SSP). Les SSP décrivent cinq scénarios différents sur la manière dont l’économie et la société mondiales pourraient se développer au cours des 20 prochaines années – de l’orientation vers la durabilité (SSP1) à la poursuite de l’exploitation des combustibles fossiles (SSP5).

Le scénario de durabilité (SSP1) part de l’hypothèse, très grossièrement résumée, que « le monde bascule progressivement mais profondément vers une voie plus durable » et met l’accent sur « un développement inclusif qui respecte les limites écologiques perçues ». Dans ce scénario, la consommation future est orientée vers une « faible croissance matérielle et une faible intensité en ressources et en énergie ».

De l’autre côté de l’échelle SSP, on trouve la voie de développement SSP5, qui continue à être axée sur les combustibles fossiles. Dans ce scénario, le monde « s’appuie de plus en plus sur des marchés compétitifs, l’innovation et des progrès technologiques rapides ». Les marchés mondiaux sont de plus en plus intégrés, alors que dans le même temps « la poursuite du développement économique et social s’accompagne de l’exploitation d’abondantes ressources en combustibles fossiles et de l’adoption de modes de vie à forte intensité de ressources et d’énergie dans le monde entier ». Les SSP 2 à 4 se situent entre ces deux extrêmes dans leurs hypothèses.

Scandium et lithium en demande dans un monde orienté vers la durabilité

Il n’est donc pas surprenant, pour reprendre l’exemple du scandium, que le métal des terres rares soit beaucoup plus nécessaire dans un monde axé sur la durabilité que dans un monde fossile. Après tout, le scandium est considéré comme indispensable, notamment pour les technologies futures telles que la production d’énergie à partir de piles à combustible. Il en va de même pour certains autres métaux stratégiques : la demande de lithium, par exemple, qui est particulièrement nécessaire pour les batteries à haute performance dans le domaine de la mobilité électronique, devrait être multipliée par 5,9 dans un monde axé sur le développement durable (contre seulement 0,9 dans un monde basé sur les énergies fossiles), et la demande d’iridium, une matière première importante pour la production d’énergie durable par électrolyse, devrait être multipliée par 5 (0,3 dans un monde basé sur les énergies fossiles).

En revanche, dans un monde dominé par les combustibles fossiles, les chercheurs supposent que, outre le ruthénium, le platine en particulier connaîtra une augmentation significative de la demande. Pour être précis : par un facteur de 4,3 (dans le scénario orienté vers la durabilité, seulement par un facteur de 0,3). Cela peut sembler déroutant à première vue, mais il y a une bonne raison à cela. Car le Conseil du Climat part du principe que la voie de développement fondée sur les énergies fossiles sera également la plus développée sur le plan numérique. En d’autres termes : dans le scénario fossile, l’utilisation de technologies et de produits numériques, ainsi que les quantités immenses de données échangées à l’échelle mondiale qui en résultent, stimulent le besoin de centres de données et donc aussi la demande de ruthénium et de platine de manière particulièrement forte.

Les terres rares sont nécessaires dans les deux mondes

Pour d’autres métaux technologiques, en revanche, ainsi que pour de nombreuses terres rares, la fourchette de la demande prévue entre les différents scénarios est beaucoup plus réduite. Selon l’étude, la demande de nombreuses matières premières serait presque égale dans les deux mondes possibles. Par exemple, la demande de dysprosium et de terbium, que DERA regroupe sous l’appellation HSE (terres rares lourdes), devrait être multipliée par 5,5 (scénario axé sur la durabilité) ou par 6,4 (scénario fossile). En effet, le dysprosium et le terbium ne sont pas seulement nécessaires aux moteurs de traction de l’électromobilité et aux éoliennes, mais aussi à la production de semi-conducteurs et à l’industrie nucléaire. Pour la seule production mondiale de moteurs de traction électriques pour les véhicules à moteur, la quantité utilisée de HSE devrait atteindre 34 000 tonnes (scénario de durabilité) ou un peu moins de 32 000 tonnes (fossile). À titre de comparaison : en 2018, la valeur n’était encore que de 1 430 tonnes.

La demande de néodyme et de praséodyme, résumée par DERA sous le nom de LSE (terres rares légères), devrait également augmenter dans les deux scénarios futurs. Outre l’e-mobilité et l’énergie éolienne, ils sont également nécessaires pour la production de smartphones, entre autres. Leur demande devrait être multipliée par 2,2, soit de 500 tonnes à 5 140 tonnes (durable) ou 7 680 tonnes (fossile).

L’AIE met en garde contre les dépendances

Ce qui se lit si sèchement a des objectifs très pratiques et concrets. DERA écrit : « La préoccupation centrale de cette étude est d’identifier les domaines pertinents de technologies et de matières premières afin de motiver des travaux ultérieurs qui, d’une part, traitent de manière plus intensive les défis des différentes technologies et matières premières et, d’autre part, élaborent ou développent des mesures concrètes. » À savoir : les entreprises et les fabricants qui dépendent de matières premières de plus en plus demandées peuvent et doivent se préparer à temps aux futures pénuries ou prendre les mesures appropriées pour les éviter. Les responsables gouvernementaux peuvent et doivent introduire des mesures et des réglementations pour préparer leurs économies à la demande croissante de matières premières pertinentes pour l’avenir.

Les auteurs de l’étude de la DERA citent notamment quatre mesures visant à « sécuriser l’approvisionnement de l’économie en matières premières » :

  • Développer et accroître l’efficacité de l’exploitation des minerais respectivement l’extraction des métaux
  • Substitution au niveau des matériaux et des technologies
  • Efficacité des ressources dans la production et l’application
  • Le recyclage, assuré par une conception favorable au recyclage, des stratégies de retour et des technologies de recyclage efficaces.

L’importance de garantir l’approvisionnement en matières premières vient d’être mise en évidence par la pandémie de COVID-19. Des mois de pénuries massives dans l’approvisionnement en semi-conducteurs, par exemple, mettent actuellement l’industrie automobile, mais aussi d’autres secteurs, sous une pression considérable. Hans-Dieter Pötsch, président du conseil de surveillance du groupe VW, s’attend à ce que les effets négatifs de la crise des puces se poursuivent au premier semestre 2022. Ola Källenius, président du conseil d’administration de Mercedes-Benz, prévoit même que la situation ne s’améliorera qu’en 2023.

Les crises telles que la pandémie de COVID-19 et l’augmentation générale de la demande ne sont pas les seuls facteurs qui remettent en cause la gestion mondiale des produits de base. La dépendance à l’égard de quelques États, où se concentrent l’extraction et la production de nombreuses matières premières importantes pour l’avenir, peut également poser des problèmes considérables aux nations industrialisées. Dès le mois de mai, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) a donc mis en garde contre des dépendances croissantes. Lors de la présentation d’une nouvelle étude, Fatih Birol, chef de l’AIE, a évoqué un « décalage croissant » entre les objectifs climatiques de plus en plus stricts et la disponibilité des minéraux critiques et des terres rares, qui sont essentiels à la réalisation de ces objectifs (rapporté par métaux-industirels.net).

En Allemagne, le gouvernement fédéral a publié la deuxième édition de sa stratégie en matière de matières premières en janvier 2020 (la première stratégie en matière de matières premières date de 2010). La nouvelle édition précise : « Sans un approvisionnement sûr en matières premières, l’Allemagne risque de perdre sa compétitivité dans des technologies futures importantes telles que l’électromobilité, la numérisation et la transition énergétique. En effet, les matières premières sont au début de la création de valeur industrielle et ont donc une influence majeure sur les secteurs économiques en aval. » L’objectif de la stratégie relative aux matières premières, a-t-il déclaré, est d’aider les entreprises à garantir un approvisionnement sûr, responsable et durable en matières premières. Outre le financement de projets de R&D dans le domaine de la transformation des matières premières, les 17 mesures adoptées par le gouvernement fédéral à cet effet comprennent la mise en place d’une « table ronde » dont l’objectif est d’accroître l’utilisation des matières premières secondaires minérales issues du recyclage en collaboration avec les milieux économiques.

Les plus importants pays miniers

Il reste à voir si ces mesures sont suffisantes pour pouvoir opérer avec succès sur le marché mondial des matières premières, de plus en plus concurrentiel. D’autant plus que les évolutions politiques mondiales jouent également un rôle majeur dans l’apparition de pénuries. C’est particulièrement clair dans le cas des terres rares, par exemple : Plus de 80 à 90 % de la demande mondiale de terres rares sont extraites et produites en Chine. Ainsi, si la Chine, pour quelque raison que ce soit, augmente ou réduit sa production, les industries du monde entier en ressentiront l’impact. Mais ce n’est pas seulement la Chine qui est au centre de l’attention des économies mondiales en tant que fournisseur. D’autres pays ont également un poids important dans de nombreux produits de base qui sont pertinents pour l’avenir. Au nom du ministère fédéral allemand de l’économie et de l’énergie, la Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) et l’Institut fédéral des géosciences et des ressources naturelles (BGR) ont publié au début de l’année une liste actualisée de certaines matières premières clé. Selon cette liste, le Chili est actuellement le plus grand pays minier pour le cuivre avec 28 % de la demande mondiale, la RD Congo avec 72 % pour le cobalt, l’Australie avec 63 % pour le lithium et avec 29 % pour la bauxite. L’Afrique du Sud fournit 31 % de la demande mondiale de manganèse et l’Indonésie 26 % de la demande de nickel.

Photo: iStock/oatawa

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