Sortie aujourd'hui de notre nouvelle note @ZenonResearch sur la question des métaux et de la transition énergétique.
Dans le cadre de nos travaux sur les limites planétaires le but était d'aller au delà de la question des ressources #thread
La consommation mondiale de métaux ne fait que croitre depuis 1850 avec une forte accélération depuis 1950. Le Fer représente 94% de la masse totale des métaux utilisés- utilisé sous forme d'acier dont la production est de près de 1.9 milliards de tonnes
Si les quantités utilisées augmentent fortement, le nombre de métaux que nous utilisons est également en forte hausse. Il y a plus de 50 métaux différents dans un smartphone
La transition énergétique doit nous voir passer vers des ressources qui nécessiteront plus de métaux par unité d'énergie que les sources fossiles. Les renouvelables sont par nature plus demandeurs en métaux.
A noter, que si la quantité de métaux augmente, les énergies fossiles étaient utilisées en quantités très élevées: environ 15 milliards de tonnes de charbon, pétrole, gaz.
Une centrale à charbon nécessite 9000t de charbon par jour (pour 1GWel)
La demande en métaux dans le secteur de l'énergie est donc vouée à fortement augmenter dans les années à venir. Ce qui pose, pour certains métaux la question des ressources.
Certains métaux sont beaucoup plus abondants que d'autres: parmi eux le fer et l'aluminium sont très abondants dans la croûte terrestre.
Certains métaux (or, rhodium,...) sont eux très rares. A noter: certaines terres rares sont très abondantes
La tectonique des plaques et différents mécanismes ont mené à la formation de gisements où les métaux sont beaucoup plus concentrés et exploitables.
Les ressources sont l'ensemble des quantités qui sont potentiellement exploitables. Les réserves sont la partie des ressources qui sont exploitables aux conditions techniques et économiques du moment.
Ces concepts sont dynamiques. Les ressources et les réserves évoluent avec le temps selon les efforts de prospection, l'évolution des techniques, et le prix des métaux sur le marché
Souvent on entend parler du rapport entre les reserves et la production annuelle, pour qualifier le nombre d'années de reserves pour un métal donné. Les réserves et les ressources évoluant avec le temps c'est un indicateur assez peu pertinent
L'exemple du cuivre est représentatif. Le rapport réserves/production est supérieur à 30 ans depuis 1960. Et ce alors que la production a fortement augmenté.
Ce rapport est surtout utile par rapport aux échelles de temps nécessaire pour la mise en service de nouvelles capacités
Le concept de criticité est une analyse multi-facteur qui va bien au-delà de la ressource. On s'intéresse aux risques sur l'approvisionnement, aux possibilités de substitution, à l'impact possible sur l'économie, aux enjeux environnementaux...
L'Europe établit depuis 2011 une liste des métaux critiques établie sur la base des risques sur l'approvisionnement et de l'importance économique. Cette liste compte 30 métaux
Le problème n'est donc pas tant la ressource que la capacité à obtenir les métaux voulus. Notamment, au vi des échelles de temps très longues dans l'industrie minière les hausses de demande doivent être anticipées longtemps à l'avance.
Or l'augmentation des capacités peut être très capitalistique.
L'IEA anticipe des tensions sur l'approvisionnement dans la décennie à venir pour le cuivre, le lithium, le cobalt
Cependant, l'évolution de la demande varie beaucoup selon les scénarios et les choix faits concernant l'infrastructure énergétique. Mais aussi les choix de mode de transport, la taille des véhicules électriques, etc...
Le recyclage, l'extension de la durée de vie, l'efficacité matérielle, sont des leviers d'action pour baisser la demande.
Cependant, selon la durée de vie des installations, le recyclage ne devient intéressant qu'après des durées relativement longues.
On peut aussi mentionner la rationalité: est-il utile d'avoir des voitures électriques de 3 tonnes?
Enfin, l'énergie ne représente qu'une partie de la demande en métaux
Cette dernière a tendance a être très corrélée à l'évolution de l'économie (mesurée par le PIB)
How much metals the energy transition might require? A lot, but in total this is less than a year’s worth of coal consumption. And a big part is steel (so iron)
Yes one has to account for ore grade and extracted rocks but a low carbon system is better for the environment
#thread
The extraction of coal also creates a lot of waste rock
When looking at that factor, in 2050 metal extraction will still create less waste rock than the current energy system (which does that EVERY year)
Comme souvent le titre est exagéré. Par contre d'un point de vue scientifique c'est une expérience assez sympa, qui permet pour la première fois d'étudier la fusion proton-bore dans une enceinte de fusion.
La réaction proton-bore est intéressante car elle ne produit pas de neutron, et donc élimine tous les aspects liés à la radioactivité. De l'énergie nucléaire sans les inconvénients.
Evidemment, rien n'est gratuit en ce bas monde. La fusion p-B requiert des températures beaucoup plus élevées que la fusion deutérium-tritium, et des performances en termes de confinement jamais atteintes expérimentalement
Quand on parle de transition énergétique, certains sous entendent qu’elle pourrait avoir plus de conséquences négatives que positives (les métaux, l’espace occupé etc).
Je viens de trouver une très bonne évaluation des impacts environnementaux pour différents scénarios
(1/X)
Plusieurs scénarios sont étudiés avec différents mix énergétiques et les impacts sont étudiés pour chaque scénario
Tout n’est pas parfait- la pression sur les ressources minérales augmente- mais sur beaucoup de critères de pollution les gains sont forts (et l’effet climat n’est pas évalué spécifiquement): ecotoxicite, acidification des sols, eutrophisation, etc
On assiste à une nouvelle vague de discours prétendant démontrer que la transition énergétique est impossible à cause des métaux en jouant avec des idées de grandeur impressionnante mais rarement mis en contexte.
Quelques perspectives utiles
Un rapport publié avec @ZenonResearch sur la question des ressources et des flux
Un thread de @AukeHoekstra qui montre comment des études qui semblent complètes et tentent de prouver l’insuffisance des ressources contiennent des hypothèses erronées
Pas mal de développements pour utiliser l’ammoniaque comme vecteur énergétique dans des applications comme le transport maritime. Plus dense que l’hydrogène mais posant des soucis sur les matériaux et en raison de sa toxicité 1/x #thread
La production mondiale est d’environ 150 millions de tonnes par an, elle a été multiplié par 11 depuis 1960.
Production responsable de 2% des émissions mondiales
70% de l’ammoniaque produit est utilisé pour faire des engrais. Un ingrédient clé de la révolution verte.
Quel rôle pour l'hydrogène dans le transport par camion? La batterie est-elle un option viable?
Ce sont les questions que nous avons étudié dans ce rapport avec @ZenonResearch et @kearney_fr
Un thread pour détailler l'approche et les résultats.
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Pour commencer. Les camions et bus représentent 5% des émissions de gaz à effet de serre de l'Union européenne.
Ces émissions ont baissé entre 2005 et 2011 et légèrement augmenté ensuite.