III. UN EFFORT COMPARABLE À CELUI EFFECTUÉ EN FAVEUR DES ÉNERGIES DOIT IMPÉRATIVEMNET ÊTRE ACCOMPLI AU PROFIT DE L'APPROVISIONNEMENT DE LA FRANCE EN MÉTAUX
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Une (très) brève histoire des métaux Une des caractéristiques principales des métaux est leur tendance à s'associer chimiquement à d'autres éléments, souvent l'oxygène, parfois le soufre (la plupart des minerais métalliques sont des oxydes ou des sulfures), ou d'autres éléments. Dans des cas assez rares, le métal se trouve dans la nature à l'état « natif », c'est-à-dire non lié chimiquement. Les premiers métaux exploités par l'Homme sont ceux qu'il a pu trouver à l'état natif donc aisément identifiables : le cuivre (d'abord martelé à partir de 8000 av. J.-C. puis fondu à partir de 4000 av. J.-C.), l'or et l'argent (à partir de 4000 av. J.-C. ou même avant). Vers 2500 av. J.-C. l'étain fait son apparition, en alliage avec le cuivre dont il permet d'abaisser le point de fusion et d'augmenter la dureté : c'est l'invention du bronze. La progression des techniques permettra (à partir de 1200 av. J.-C.) d'exploiter des filons de minerais non natifs, comme les carbonates de cuivre aisément reconnaissables par leur couleur bleue ou verte. Le fer, très abondant en tant qu'élément dans la croûte terrestre, ne se rencontre presque jamais sous forme native, sauf le fer météoritique qui contient environ 10 de nickel (acier inox naturel)... Il aurait été martelé à partir de 3000 av. J.-C. mais n'était disponible qu'en très faibles quantités. La deuxième étape de l'exploitation des métaux par l'homme passe par des méthodes de réduction des oxydes métalliques par des procédés thermiques. Ainsi, à partir de 1000 av. J.-C. environ, l'utilisation des bas fourneaux permet de réduire l'oxyde de fer avec du charbon de bois, à la température adéquate. L'acier (alliage de fer et de carbone) est rapidement identifié comme un alliage plus résistant que le fer. Quelques autres métaux sont exploités sous l'antiquité : le plomb, dont la température de fusion est relativement basse, aux propriétés ductiles intéressantes pour la plomberie par exemple, de manière plus anecdotique l'antimoine (souvent allié au plomb dans les minerais) utilisé sous forme oxydée pour sa couleur noire, et le mercure (le vif-argent des Anciens) qui a la propriété d'amalgamer l'or et l'argent... Or, argent, cuivre, étain, fer, plomb : ces six métaux vont structurer les relations économiques et géopolitiques des nations et des peuples de leur découverte jusqu'au 19e siècle : rivière Pactole en Lydie (actuelle Turquie) dont lé roi Crésus tirait son or au 6e siècle av. J.-C., effort d'Athènes durant la guerre du Péloponnèse soutenu par ses mines de plomb argentifère du Laurion, conquêtes de César en Gaule et en Bretagne notamment pour sécuriser l'approvisionnement de l'empire romain en étain de Cornouailles, et pour accéder aux riches filons d'or gaulois, inflation et crise économique en Europe provoquées par l'afflux d'argent du Mexique et du Pérou à partir du milieu du 16e siècle... Mis à part le platine découvert dans les mines d'argent du Pérou (platina = le petit argent), aucun autre métal n'est identifié jusque dans les années 1730-1750 où le développement de la métallurgie et de la chimie industrielle permet de découvrir le zinc, le cobalt, le nickel (baptisés du nom des gnomes farceurs Nickel et Kobolt qui sévissaient dans les mines de Saxe... et compromettaient de temps en temps la fusion du minerai !) puis, vers la fin du 18 e siècle, le manganèse, le molybdène, le tungstène, le titane, le chrome... À partir de 1800 l'électrolyse permet de séparer la plupart des autres éléments chimiques dans leur forme pure. Source : « Quel futur pour les métaux ? » par Philippe Bihoux et Benoît de Guillebon, éditions EDF Sciences - 2010 |
A. TYPOLOGIE DES MÉTAUX
Quelques éléments de terminologie : les métaux peuvent être classés en deux grandes catégories :
• les métaux de base, comme le cuivre, le fer, le zinc ou l'étain ;
• les autres métaux, dénommés « stratégiques » en France, ou « critiques », par les institutions européennes, au sein desquels figurent les terres rares.
Le territoire français est dépourvu de ressources métalliques, hormis l'or de Guyane et le nickel de Nouvelle-Calédonie, ainsi que les nodules polymétalliques, essentiellement présents dans la zone d'économie exclusive (ZEE) de l'îlot de Clipperton, mais qui ne pourront être exploitées qu'au prix d'équipements spécifiques coûteux (navires dévolus à leur recherche et à leur exploitation).
Cette situation expose notre économie à une forte vulnérabilité aux aléas des marchés, tant pour les prix que pour les quantités.
Cette vulnérabilité est d'autant plus marquée que l'essor économique des pays émergents conduit à une croissance inégalée de la demande pour quasiment tous les métaux.
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Les niveaux de production des métaux De nos jours, le minerai de fer reste sans conteste la ressource métallique la plus utilisée, avec une production annuelle de l'ordre de 1,7 milliard de tonnes. Viennent ensuite les « grands » métaux industriels, produits à plus d'un million de tonnes (MT) * |
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• l'aluminium (39 MT) pour la construction, l'emballage, l'aéronautique, les transports, |
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• le chrome (21 MT) pour les alliages inox, la chimie, |
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• le cuivre (16 MT) pour les applications électriques, |
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• le manganèse (14 MT) pour les aciers alliés, |
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• le zinc (11 MT) pour la galvanisation, la chimie, |
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• le titane (5 MT) utilisé en dioxyde comme colorant blanc ou en alliage pour l'aéronautique, |
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• le silicium (5 MT) allié avec l'aluminium ou comme semi-conducteur, |
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• le plomb (4 MT) pour les batteries, |
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• le nickel (1,6 MT) pour les aciers alliés ou les batteries. Source : « Quel futur pour les métaux ? » par Philippe Bihoux et Benoît de Guillebon, éditions EDF Sciences - 2010. |
La consommation des principaux métaux de base est décrite dans les trois graphiques suivants :
Évolution de la consommation mondiale de ressources
On constate que la poussée économique des pays émergents a provoqué une croissance sans précédent de la demande, que ce soit pour les métaux de base ou les « petits métaux ». Cependant, cette consommation des métaux reste déséquilibrée : excepté le fer, les pays de l'OCDE consomment ainsi, par habitant, deux à quatre fois la moyenne mondiale. Les trois quarts des ressources mondiales extraites annuellement sont ainsi consommées par un cinquième de la population.
Consommation directe par personne et par an en kg, 2006
Ces chiffres ne prennent pas en compte l'effet des imports/exports de produits finis ou semi-finis. Ainsi, la croissance de la Chine provient, pour beaucoup, de sa position d'« usine du monde », et une partie importante de sa consommation de métaux est destinée à ses clients, qui sont essentiellement des pays de l'OCDE.
Consommation par habitant, kg, 2007
et effet d'un
alignement sur les standards européens
Le profil de consommation des métaux a également évolué rapidement ces dernières années . Le fort développement des produits électroniques, des technologies de l'information et de la communication (TIC), de l'aéronautique, allié à l'innovation technologique dans la recherche de performances et de rendements, a fait exploser la demande en nouveaux métaux .
On peut ainsi citer :
• l'indium et les terres rares dans les écrans plats LCD,
• le gallium dans les LED blanches (éclairage en substitution des ampoules à incandescence),
• le germanium dans les transistors ou portables (WiFi),
• le gallium , l'indium, le sélénium , le germanium dans les cellules solaires photovoltaïques,
• les terres rares (néodyme, samarium, dysprosium...) dans les aimants permanents pour les éoliennes et les moteurs automobiles hybrides-électriques,
• le lithium et le cobalt dans les batteries,
• le tantale, le niobium, le rhénium dans des superalliages sur mesure pour certains marchés de niche.
Ces métaux rares, ou stratégiques ont donc de multiples usages dans les technologies de pointe, qu'il s'agisse des télécommunications, de l'armement, ou des énergies renouvelables. Ainsi les aimants de précision, tout comme les éoliennes, requièrent l'utilisation de néodyme. Le galium entre dans la fabrication des billets de banque, pour en prévenir la falsification, comme dans celle des lasers utilisés par les avions de chasse de dernière génération. Le germanium est indispensable à la réalisation de systèmes de visée nocturne 3 ( * ) .
S'agissant de ressources non renouvelables, la croissance de leur consommation augmente leur prix, ce qui rend économiquement rentable la prospection et l'exploitation de nouveaux gisements.
* 3 Voir annexe I : principaux usages des métaux rares