Pénuries futures liées aux énergies renouvelables et la voiture électrique
C'est un sujet délicat qui a déjà fait couler beaucoup d'encre, à savoir si le modèle qui se base sur les voitures électriques et les énergies renouvelables est viable d'un point de vue ressources primaires. Et donc, peut-on développer un parc automobiles de voitures électriques aussi important que celui des thermiques avec les ressources qui sont à notre disposition.
Car si la question s'est posée un temps avec le lithium, montrant finalement qu'il n'y aurait pas de problème, il y a toutefois d'autres éléments qui semblent indiquer que pénuries il y aura (ou a minima des prix très élevés, ce qui revient exactement au même ...).
Je vais ici appuyer une partie de mon étude sur des données que livre Benjamin Louvet, qui a condensé tout un tas de données très intéressantes et parlantes sur le sujet. Et comme son métier concerne l'étude des matières premières, on pourra admettre que ces données sont consistantes et crédibles.
Voitures électriques et énergies renouvelables : les besoins
Commençons tout d'abord par déterminer quelles sont les matières premières dont nous avons besoin.
Je me concentrerai donc sur les voitures électriques à accumulateur lithium ainsi que les panneaux solaires. S'agissant des voitures à hydrogène et de l'éolien, la viabilité ne me semble pas assez consistante pour y "perdre" son temps.
A lire aussi :
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- Les différents types (différentes chimies) de batteries lithium-ion
Nous aurons donc besoin de ces éléments clés :
- Cuivre pour le bobinage des moteurs électriques (4 fois plus de besoin sur une électrique par rapport à une thermique, et au passage 1 à 5 tonnes pour chaque éolienne) et les différents transformateurs électriques qui servent un peu partout à partir du moment où on a un circuit énergétique électrique et non fossile
- Argent pour ses extraordinaires propriétés au niveau de la conduction du courant, et qui sert à connecter les packs de batteries et dans les panneaux solaires (malgré une réduction de son utilisation dans ces derniers, nous n'arrivons désormais plus à réduire la proportion qui serait de grammes par panneau)
- Nickel pour le batteries lithium qui remplace une partie du cobalt dans l'anode. On cherche à le réduire, voire ne plus utiliser ce dernier pour des raisons environnementales et sanitaires (mines du Congo qui représentent au passage 60% des réserves mondiales)
- Aluminium pour les batteries et les panneaux solaires
Ces éléments sont déterminants et il y a peu de chance (estimez plutôt à aucune) qu'ils puissent être remplacés par d'autres matériaux lors d'une utopique rupture technologique. L'Homme connaît bien les éléments atomiques et il les choisit selon ses propriétés chimiques et électriques. Peu de chance de voir apparaître de nouveaux atomes dans la tableau périodique des éléments ...
Bref, il faut vraiment avoir à disposition ces éléments si on veut pouvoir déployer à la fois un parc automobile électrique, mais aussi toute l'architecture qui nous abreuvera en électricité.
Il y a hélas de gros soucis quand on observe les chiffres dévoilés par les spécialistes, et on comprend que ça va très vite coincer !
Voici donc un condensé de ce que révèle Benjamin Louvet, et vous allez voir ce n'est pas très encourageant.
Argent
Commençons par l'argent. Pour les panneaux solaires, si on veut atteindre les niveaux de l'accord de Paris avec des émissions de CO2 neutres d'ici à 2050, il faut installer chaque année 620 Gigawatt. Ne pas atteindre cet objectif consiste à sombrer (en cuisant par effet de serre) ou alors à abandonner notre style de vie (ce qui, pour ma part, sera très probablement le cas).
Le souci est que sur les 620 GW annuels à atteindre, le record a été de 130 GW en une année. Ces 130 GW ont mobilisé 12% de la production d'argent mondiale, soit 3000 tonnes.
Si on atteint donc les 620 GW, il faut multiplier cela par 5, ce qui donnerait donc lieu à une mobilisation de 60% de la production annuelle ! Rien que pour des panneaux solaires ...
Enfin, quitte à me répéter, sachez que les 5 grammes nécessaire par panneau normalisé ne peuvent plus être réduits (à la base on utilisait 20 à 25 grammes, mais on a réussi à réduire par le biais d'une optimisation du rendement).
A cela vous ajoutez que l'automobile électrique a consommé 6.5% de le production d'argent en 2019, car la connexion des cellules qui composent la batterie nécessite cet atome qui convient parfaitement à cet usage. Le problème c'est que ces 6.5% de la production n'a servi qu'à équipé que 5% du parc automobile, à savoir la part de l'électrique ...
Si je veux arriver à 100%, à savoir un monde composé de voitures électriques uniquement, il me faut multiplier la chose par 20, ce qui représenterait alors 130% de la production annuelle !
Le résultat est qu'il faudrait alors piocher les 30% dans le stock d'argent, mais de toute manière il est impensable que 100% de la production mondiale d'argent soit dédiée à la voiture électrique, c'est un besoin primaire certes mais tout de même ...
Donc si on cumule les deux, on se retrouve avec des besoins annuels de 190% de la production actuelle. On peut donc clairement parler de pénurie ou d'hyperinflation sur ces matériaux.
Il ne serait donc pas idiot d'investir dans ce métal même si les primes sont hélas très élevées (surtout par rapport à l'or).
Sachez quand même que les stocks sont conséquents contrairement au cuivre par exemple, avec 800 000 tonnes pour l'argent.
Cuivre
C'est un matériaux bien connu des voleurs par sa valeur très "respectable" ! Rappelez-vous en effet les vols nombreux au niveau des chemins de fer qui sont relatés par les différents journaux télévisés.
On estime que 90% des réserves identifiées que contient la Terre auront été consommées à échéance de 2050 (si on veut respecter le non dépassement des 2 degrés à l'échelle planétaire), et cela en prenant en compte un taux de recyclage optimiste de 40%.
Le Chili, qui est le premier fournisseur, annonce qu'il ne pourra pas suivre la croissance des besoins qu'on lui a indiqués, et ce malgré une très grande mobilisation du pays pour y parvenir (ce n'est juste pas possible selon eux, et ils préfèreraient dire l'inverse et engranger plus de recettes).
Le problème est donc double comme nous le dit Benjamin, à la fois parce qu'il n'y en aura pas assez à terme mais aussi que la croissance des besoins croit plus vite que la croissance de l'extraction (à savoir l'offre).
Nickel
Vital pour les batteries lithium modernes, le nickel est aussi un sérieux problème ... Ce dernier permet de substituer une grande partie du cobalt des batteries, dont l'extraction pose de nombreux problèmes sanitaires (sans oublier les enfants qui sont exploités, à savoir un crime contre l'humanité).
La banque mondiale estime qu'il y aura besoin de 2 millions (j'utilise des chiffres numériques pour faciliter l'intégration des chiffres dans votre esprit) de tonnes par an de nickel rien que pour les besoins de la mobilité, et un nickel de grande qualité (le plus pur possible) pour les besoins des batteries.
Le problème est qu'actuellement la production s'élève à 2 millions par an dont 1 seule tonne de qualité supérieure (dite de type 1). Il faut donc doubler la production.
Si ça paraît presque passer, il ne faut pas omettre que 75% du nickel sert à fabriquer de l'acier, un métal très employé et qui n'est pas près d'être substitué ...
Aluminium
L'aluminium est issu de la bauxite qui ne peut générer qu'une partie en aluminium. En effet, la bauxite permet d'obtenir deux tonnes d'alumine qui donneront elles-mêmes une tonne d'aluminium.
Mais là n'est pas la question ...
Les réserves de bauxite sont estimées entre 55 et 75 milliards de tonnes. Si on veut respecter les 2 degrés à 2050, alors on estime alors qu'on aura consommé entre 64 et 87% de ce dernier, à savoir un bornage qui varie selon le scénario optimiste et pessimiste.
Encore une fois, l'aluminium (qui est déterminant pour la transition) arrivera lui aussi à manquer ...
Conclusion
La conclusion semble très simple, les pénuries et les manques à venir seront intenses si notre mode de vie reste intact. Car tout cela se base sur une transition énergétique qui prend en compte un mode de vie qui reste similaire à celui d'aujourd'hui.
Il me semble donc évident de dire que deux scénarios se profilent. Le premier consiste à réduire drastiquement le mode de vie des populations de manière égale, qu'on soit riche ou pauvre on changera nos modes de déplacement, de chauffage et plus généralement notre consommation énergétique.
Le deuxième scénario, qui semble plus probable, est que la population la plus aisée pourra continuer de vivre ce mode de vie tandis que les autres, la grande majorité, sera mise sur le côté en ne pouvant tout simplement plus profiter d'une énergie peu couteuse.
En gros, et concernant l'automobile, il me semble évident que la voiture sera à l'avenir réservée aux riches, exactement comme ce fut le cas à ses débuts.
Enfin, on peut se poser la question de savoir si cela ne favorisera pas l'existence des voitures thermiques utilisant des ressources renouvelables : éthanol en premier lieu en raison de son bilan plus favorable que le biodiesel.
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