Globule vert

In 2008, Alberta adopted its Climate Change Strategy (CCS). One of the three pillars of the CCS was Energy Efficiency. The energy efficiency policies would contribute to 24 megatons of greenhouse gas (GHG) reduction by 2050. But 4 years later, it seems this pillar was neglected: Alberta has the most energy-intensive economy in the country. The oil sand industry is not the only one to blame for this situation. How can this low performance be explained?

Autopsy of an Energy Intensive Province

Alberta accounts for almost 11% of Canada’s total population but the province’s energy consumption is much higher and reaches 16.7% of the country’s total demand. Some explain that this gap comes from the industrial sector (47% of Alberta energy demand), especially from the oil and gas sector, which is energy-intensive (30% of Alberta energy demand). In Canada, only 22.8% of the energy demand is due to industry (7.2% for the oil and gas sector). But this explanation is distorted.

A careful look at the economic sectors displays that Albertans are “the most energy-intensive consumers in the country – even when you don’t include [the] oil and gas industry – and [Albertans] spend less than anyone on being more efficient.” This assessment was made by Alison Redford, Alberta’s Premier. Alberta’s poor performance can be demonstrated in two ways: a comparison of the consumption by sector and per capita; and a comparison of GHG intensity.
The graphic below benchmarks the energy consumption per capita between Alberta and Canada. It points out a lack of energy efficiency in all the economic sectors: from industry to housing. Thus, the province’s industrial sector is three times more energy intensive than the Canadian average. Residential, public and commercial buildings consume 1.5 times the energy of Canadian national average.

Another demonstration of Alberta’s low performance is to assess the GHG Intensity of its economy. GHG Intensity is a ratio which measures the average rate of greenhouse gas emissions (in carbon equivalent) produced to GDP. GHG emissions are an indirect indicator of the energy used since they are mainly emitted from fossil fuel combustion.
While Alberta weighs in 16.2% of the Canadian GDP in 2010, the province generates two thirds of Canada’s GHG emissions (34%). Consequently, Alberta’s GHG intensity is almost twice as high as Canada’s, with 946.6 and 536.5 tons of carbon equivalent emissions for $1 million GDP respectively. This means that to produce the same amount of wealth, Alberta emits twice the GHG than the rest of Canada. Even subtracting the energy sector contribution from the GDP and the GHG emissions, the GHG intensity still remains almost twice as high.

Click on the table to enlarge the picture

In a nutshell, since the energy sector is an important factor contributing to Alberta’s low-performance in energy efficiency, all of the other sectors of the economy are also very greedy in energy demand.

Low Energy Price = High Consumption Behaviors

According to Statistics Canada, Alberta residential consumers paid approximately 33% less for their natural gas than the average Canadian in other provinces in 2010 (between $5 and $6.5/GJ). Natural gas in Alberta is used primarily for industrial use, residential and commercial space heating and electricity generation. Therefore, electricity prices are relatively low: between 0,08$/KwH and 0,11$/Kwh (Click here to see the source). Since the energy is cheap, households, industries and public administration do not pay attention to their bills and they are not encouraged to act in an energy-efficient way. Moreover, Alberta Building Code’s low-standard of insulation participates to the huge heat energy consumption in households and commercial buildings.

As well, industries are not interested in investing in energy-efficient technologies. According to a study of Canadian Manufacturers & Exporters « the energy performance benchmarking results illustrate a relatively low implementation of technical best practices (TBPs) in the Alberta industrial sector: […] most of the plants have implemented less than 42% of applicable TBPs, and the opportunity exists for most companies to implement more than 58% of the TBPs. The end uses with the lowest levels of implemented TBPs are motive power and HVAC. If all the remaining economically feasible best practices were implemented, total Alberta industrial energy use would be estimated to decrease from 2008 levels by 36 PJ in 2020. The estimated energy use in 2020 would be 56 PJ (or 25%) less than the Reference Case energy use in 2020 […]. » (page 4)

Consume as You Want! The Role of the “Price Signal” in the Energy Sector’s Business Model

Low energy prices, combined with the fact that Alberta does not have security supply issues, leads to a vicious cycle: to earn more, energy companies have to sell more. This business model is driven by the quantity of sold energy rather than the supplied services for energy savings.
In the European Union, for instance, pressures of both energy security supply and high energy cost resulted in a policy in energy efficiency since 2004. Indeed, in 2011, the average of electricity prices for households in the Euro zone was $0,25/kWh (0,187€), almost 2.5 times higher than Alberta’s price. The average of gas prices are 3.5 times higher, with $23,15 per Gigajoule (17,2€) (source: Euro Stat).
In 2008, the European Commission adopted a target of 20% reduction in energy demand by 2020 through energy efficiency policies. This goal is a part of the “Climate Package” – the other targets are 20% renewable in energy mix, 20% of GHG reduction and 10% biofuel for vehicles by 2020. To meet this target, policies to promote the development of energy services by energy providers through, for example, Certification Scheme or Energy Performance Contract have been implemented (Directive on energy efficiency 2004/8/EC and 2006/32/EC).

Will Alberta behave like the Ant or the Grasshopper toward its energy resources?

A predictable, visible and steady increase of energy prices in mid-term could prepare industries and households to invest more in efficient equipment. This new business model would also create a double benefit. First, it would stimulate the innovation and energy savings sector by developing and implementing low-energy technologies. Second, it would make renewable energy more competitive, reducing the cost gap with fossil energy. These two results would contribute to sustainable economic growth as well as fighting climate change.

Alberta is obviously a wealthy province in term of natural resources. It produces about 75% of Canada’s natural gas and owns huge oil reserves. But a question has to be raised on the management of these resources. Does Alberta want to throw its energy resources down the drain and have a short-term view of the quick benefits it can grab? Or does the province prefer to manage its resources on a long-term view, considering its ethical responsibility to preserve resources towards future generations as well as diversify its energy supply?

Sources:

Website:

• Environment Alberta: for GHG emissions in Alberta (http://environment.alberta.ca/0915.html)
• Government of Alberta: for energy prices in Alberta (http://ucahelps.alberta.ca/price-summary.aspx)
• Euro Stat: for energy prices in Europe (http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php?title=File:Half-yearly_electricity_and_gas_prices,_first_half_of_year,_2009-2011_%28EUR_per_kWh%29.png&filetimestamp=20111124164017)

Studies:

• Canadian Energy Overview 2010, July 2011, National Energy Board, ISSN 1917-506X
• National Inventory Report Greenhouse Gas Sources And Sinks In Canada 1990-2009, Executive Summary, Energy Canada, 2011, Cat. No.: En81-4/1-2009E-PDF, ISSN: 1706-3353
• Report on Energy Supply and Demand in Canada in 2009 Preliminary, May 2011, Statistic Canada, Catalogue no. 57-003-X, ISSN 1708-1580
• Improving Energy Efficiency for Alberta’s industrial and Manufactaring sector, Canadian Manufacturers & Exporters, Alberta division May 2010, (http://www.productivityalberta.ca/media/transfer/doc/improving_energy_efficiency_for_albertas_ind_and_manu_sectors.pdf)

Article écrit pour Ecosource.hk

Les premières certifications de « bâtiments verts » sont apparues au cours de la décennie 1990, comme une réponse aux enjeux des pollutions locales (rejets atmosphériques, exposition à des produits chimiques nocifs, etc.). Puis, elles ont évolué pour intégrer les enjeux de la lutte contre le changement climatique et la rationalisation de l’utilisation des ressources naturelles. Les certifications des bâtiments verts font parties du « droit mou » (soft law) : la démarche de certification est volontaire et procède de l’autorégulation des acteurs du secteur du bâtiment ; les normes de protection de l’environnement requises sont plus contraignantes que la règlementation en vigueur.

L’apparition de certifications « bâtiments verts » concomitante de la prise en considération des enjeux environnementaux globaux

La première certification, le Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method (BREEAM) a été élaborée au Royaume-Uni en 1990 par le BRE Global, association du secteur privé. En 2000, le US Green Building Council lance le Leadership in Energy and Environmental Design(LEED).
Aujourd’hui, il existe des centaines de certifications« bâtiments vert » ayant une dimension régionale (surtout aux Etats-Unis, où des Etats, comme la Californie, développent leurs propres standards), nationale ou internationale.
Parmi ces derniers, on peut retenir le CASBEE (Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency) au Japon, le Green Star en Australie ou bien encore l’India Green Building Council Certification. En Chine, le gouvernement a lancé en 2008 le Green Building Label, géré par un ministère. En France, la démarche Haute Qualité Environnementales (HQE) existe depuis 2005. Au grand nombre de certifications nationales, il faut encore ajouter les certifications par secteur, à l’instar de l’association International Hotel Group qui a créé sa propre certification, le Green Engage.
Bien sûr, toutes les certifications ne jouissent pas de la même reconnaissance ; aujourd’hui, le BREEAM et le LEED restent les certifications internationales les plus plébiscitées. Le BREEAM est particulièrement utilisé dans l’Union européenne et les pays du Golfe. En Inde, au Brésil et en Chine, c’est le LEED qui est la certification la plus répandue.

Un système de certification complexe qui vise à s’adapter à la nature des projets, aux différentes fonctions des bâtiments et aux contextes environnementaux locaux

Le système de certification de bâtiments verts bute sur un paradoxe : comment développer une méthodologie et des normes uniques alors que le spectre des projets, les fonctions des bâtiments et la variabilité des contextes environnementaux demandent de la flexibilité ?
Pour relever ce défi, les organismes en charge des certifications ont développé un panel de certifications propres à chaque projet, ainsi qu’un système de notation variable régionalement pour prendre en compte les enjeux environnementaux locaux.
Chaque organisation propose plusieurs certifications en fonction de la nature du projet à certifier. Le choix du standard applicable dépend :

• du type de projet : construction neuve, rénovation ou immeuble existant ;
• de l’étape du cycle de vie du bâtiment à certifier : la conception du bâtiment, sa construction ou son exploitation (gestion et maintenance) ;
• de la fonction du bâtiment : immeuble résidentiel, de bureau, administration, usines, etc.

Le type de certification applicable dépend du porteur de la démarche (propriétaire, maître d’ouvrage, collectivité).
Les organismes ne couvrent pas tous les projets. Ainsi, le BREEAM ou la démarché HQE ne délivrent pas de label pour les bâtiments résidentiels. Par ailleurs, la majorité des certifications concernent les constructions neuves et les rénovations.
Les certifications sur les immeubles existants se sont développées récemment, à l’instar du Green Star australien, actuellement en cours d’élaboration. Ces certifications évaluent la gestion et le fonctionnement de l’immeuble (équipement, efficacité énergétique, gestion de la maintenance). Elles se rapprochent ainsi d’une démarche de management environnemental, mais avec des objectifs chiffrés (contrairement aux normes ISO).
Concernant l’adaptabilité des normes aux contextes régionaux, les organismes ont développé des grilles de notations différentes qui tiennent compte à la fois du contexte règlementaire et des priorités environnementales. Ainsi le BREEAM UK n’est pas basé sur la même grille de notation et les mêmes critères que le BREEAM des pays du Golfe. Il en va de même pour le LEED, qui réserve un bonus dans sa notation à la prise en compte des priorités régionales (Regional Priority).

Un système de notation par points, reposant souvent sur la compensation d’un critère par un autre

Chaque système possède sa propre démarche de certification et seul un organisme accrédité peut la délivrer. Le BREEAM, le LEED et le Green Star possèdent approximativement la même méthodologie. Chaque catégorie est pondérée selon l’importance de l’enjeu qu’il représente. Les enjeux énergétiques ont généralement le poids le plus important. En fonction de la nature du projet, les pondérations varient.

Ce mode de calcul par points cumulés permet une stratégie de compensation (tradable), c’est-à-dire qu’une bonne performance dans une catégorie peut compenser une performance médiocre sur un autre critère. Néanmoins, cet effet de compensation est atténué par l’obligation d’obtenir un minimum de points dans certaines catégories.
Le GBL Three-Stars évalue chaque critère séparément. Quant au CASBEE, elle fait appelle à une méthodologie bien plus complexe (voir tableau).
En fonction du score obtenu, la certification attribue des « notes ». Ainsi, la certification BREEAM peut être Outstanding, Excellent, Very Good ou bien Good et le LEED Certified, Silver, Gold ou Platinum.
Enfin, l’obtention du label peut se faire a priori, c’est-à-dire à partir des données théoriques que le porteur du projet annonce dans son plan (économie d’énergie par exemple) ; c’est le cas du LEED. Ou bien la certification peut être délivrée a posteriori, à partir des données mesurées sur place ; c’est le cas du Three Star chinois, qui délivre la certification un an après la fin des travaux.

Les critères environnementaux des certifications doivent anticiper les pressions règlementaires

Le défi majeur des certifications est de garder un temps d’avance sur les règlementations nationales qui évoluent très rapidement. Ainsi les normes sont révisées régulièrement et l’évolution de leurs exigences dépend du contexte politique et de l’environnement règlementaire de la région où elles s’appliquent. Ainsi, le BREEAM est guidé par les règlementations européennes, notamment le respect de l’objectif du paquet « Energie-Climat » de 2009 (20% de réduction d’émissions de CO2, amélioration de l’efficacité énergétique de 20%, et 20% d’énergies renouvelables) et les restrictions d’exposition aux substances chimiques (REACH).
Pour être certifié, un bâtiment doit répondre à des normes plus rigoureuses que la règlementation en vigueur dans différents domaines. Ces normes sont définies par des organisations à but non-lucratif regroupant les acteurs du secteur du BTP. En Chine, ce sont les autorités publiques qui se chargent de la gestion et la certification du label.
Tous les standards intègrent la dimension du cadre de vie des occupants(cf. tableau ci-dessous) en prenant en compte la qualité de l’air, de la lumière ou encore le confort thermique.
Concernant les impacts environnementaux, les catégorisations sont variables d’un organisme à l’autre. Les quatre catégories communes à tous sont :

• La gestion et la qualité de l’eau ;
• La propriété des matériaux : lieu de provenance, part d’éléments recyclés, robustesse, etc. Cette catégorie n’intègre pas directement l’éco-conception des matériaux, c’est-à-dire la capacité des matériaux à être désassemblés et recyclés lorsque l’immeuble arrive en fin de vie.
• L’impact du bâtiment sur l’écosystème (Land Use and Ecology, Site development, Lands Saving and Outdoor Environment) au sein duquel il est construit : pertinence de l’emplacement du site, impact sur la biodiversité, artificialisation du sol, érosion, etc. On peut noter deux différences notoires entre les grands standards :
• Le LEED, le Green Star et le CGL prennent en compte le phénomène des îlots de chaleur créé par le bâtiment (heat island effect) . Le BREEAM 2011 vient d’intégrer ce standard, mais lui accorde une moins grande importance.
•  Alors que le LEED et le CGL intègrent les pollutions engendrées par le bâtiment (eau, air, sol) dans cette catégorie, le BREEAM et le Green Star en font une catégorie à part entière (Pollution et Emission).
• Les enjeux énergétiques s’intéressent à trois dimensions : les économies d’énergie à travers notamment les mesures d’efficacité énergétique (équipement, isolation, orientation du bâtiment) ; le management de la consommation d’énergie avec la mise en place d’outils de suivi et d’évaluation de la consommation (Energy use monitoring) ; et enfin, la production/utilisation d’énergies renouvelables (géothermie, énergie solaire, pompe à chaleur). Enfin, les principaux labels prennent en compte la réduction de gaz à effet de serres (GES). Depuis 2009, le BREEAM, le LEED et le Green Star utilisent la même unité pour évaluer les émissions. Le label chinois n’intègre pas encore de normes concernant les émissions de CO2 .

La catégorie gestion des déchets existe uniquement pour le BREEAM, les autres certifications ne la considérant qu’à travers la gestion des déchets de chantiers, dans la catégorie « propriété des matériaux ». Autre différence, la catégorie transport (infrastructures pour les cyclistes, proximité des transport en commun) est intégrée par le BREEAM et le Green Star, mais absente du LEED.
Enfin, l’innovation technologique ou de design est la troisième dimension intégrée de manière optionnelle par le BREEAM et le LEED. Dans certaines certifications, cette catégorie peut représenter jusqu’à 10% de la note totale.
Le CASBEE (Japon) et le DGNB Certification System (Allemagne) ont une catégorisation très différente, mais leur contenu reprend les mêmes critères d’évaluation.

Enjeux et tendances des certifications

Ces dernières années, on constate une évolution du contenu des exigences des normes environnementales : l’évaluation des impacts environnementaux des matériaux ou celle de la conception des bâtiments repose de plus en plus sur une méthodologie s’inspirant de l’analyse du cycle de vie, et de moins en moins sur une approche prescriptive.
Par ailleurs, les organismes sont en train de développer des certifications à l’échelle d’un quartier, s’ancrant ainsi dans une vision holistique des enjeux d’urbanismes, à la manière des éco-quartiers (BREEAM Communities, LEED for Neiborhood Development). En Chine, le gouvernement chinois mène une réflexion pour élaborer un label à l’échelle d’un quartier.
Enfin, même si le contenu des différents systèmes de certification se recoupe très largement, les comparaisons ne sont pas aisées, chacun possédant ses spécificités et sa méthodologie. Par ailleurs, les contextes locaux et la nature variée des projets rendent difficile une harmonisation au niveau international. Le développement de nouvelles certifications accentuera la complexité de la jungle des certifications.

Article écrit pour Ecosource.hk

Tableau comparatif des certifications

La crise écologique révèle la finitude du monde : stocks de matières premières et assimilation des rejets des activités humaines par les écosystèmes sont limitées. Dans ce contexte, la place et la définition du déchet sont reconsidérés. Poussé par la règlementation, un nouveau secteur économique structuré autour de la collecte et de la valorisation des déchets émerge: la « rudonomie », contraction du terme rudologie (étude systématique des déchets, du latin rudus signifiant décombre) et de la racine grecque nomos (règle, loi, norme).

Le triptyque déchet/ressource/produit, nouveau pilier de la gestion des déchets

Depuis les années 1990, la gestion des déchets dans l’Union européenne s’est profondément transformée à travers l’adoption d’une série de directives. La directive-cadre Déchet n°2008/98/CE reprend tous les principes directeurs de la gestion des déchets, dont les  plus structurants sont :

• le principe pollueur-payeur ;
• la hiérarchisation des modes de traitement des déchets qui privilégient d’abord la prévention, puis le réemploi, le recyclage, la valorisation matière et en dernier recours, l’élimination.

La rationalisation écologique de la gestion des déchets se construit autour du triptyque déchet/ressource/produit. La barrière distinguant le déchet d’une ressource devient floue. Ainsi, dans le secteur de l’industrie, le terme déchet tend à disparaître au profit d’expressions comme « produit en fin de vie » ou « véhicules hors d’usage ». La conséquence de ce changement de perception ? L’évolution législative du statut du déchet : par exemple, l’article 6 de la directive européenne permet la sortie de statut de déchet lorsque les produits « ont subi une opération de valorisation ou de recyclage et répondent à des critères spécifiques ». Ils deviennent des matières premières secondaires (1).

La structuration d’une nouvelle filière économique

Les filières de collectes et de traitement sont encadrées par des objectifs de valorisation. Souvent, elles sont soutenues par des mécanismes financiers reposant sur le principe pollueur-payeur qui se décline, en matière de déchet, par la Responsabilité Elargie du Producteur (REP). La REP a été mise en place par l’Union Européenne en 1994 avec la directive Emballages.
La REP est une stratégie d’intégration des coûts environnementaux liés à l’élimination des déchets par ceux qui mettent les produits – futurs déchets – sur le marché. Concrètement, le prix du produit prend en compte l’ensemble des coûts engendrés tout au long de son cycle de vie, ce qui inclut la gestion de sa fin de vie (2). La REP se structure par filière d’activités et de matériaux, chaque produit ayant ses contraintes spécifiques concernant sa collecte et son traitement.
Le système de REP mis en place par la règlementation a permis la création d’une filière économique que le marché n’aurait jamais créée spontanément. Il pose les bases d’une comptabilité du déchet grâce aux objectifs de valorisation fixés par filière et à leurs suivis: les industriels peuvent quantifier les potentialités du secteur ce qui crée une visibilité. En outre, la rationalisation du circuit de recyclage a permis d’identifier les acteurs du déchet et de créer des interlocuteurs stables.
Les avantages organisationnels de la REP expliquent la multiplication des filières de gestion de déchets ces dernières années dans les pays développés. La France est actuellement le pays dans le monde qui a le plus recours à la REP pour la gestion de ses déchets : il existe une vingtaine de filières à différents stades de développement (voir le tableau ci-dessous). Parmi celles-ci, 50 % ont été mises en place ces cinq dernières années.

Un secteur économique plein de promesses qui repose sur l’innovation et l’imagination

Ce nouveau secteur économique s’organise sur le modèle de l’économie circulaire, autour d’une chaîne de valeur faisant appel à la coopération entre différents acteurs. Cette organisation est plus ou moins efficace selon la filière.

Pour que le fonctionnement d’une filière soit pérenne et rentable économiquement, elle doit relever quatre défis :

• l’extraction et la séparation des différents matériaux sans dégradation des propriétés chimiques : les procédés industriels doivent être capables de transformer le produit en fin de vie en matières premières secondaires utilisables par les industriels. Les points stratégiques concernent le recyclage du plastique (notamment des thermodurcissants) et la séparation des éléments des produits multimatériaux ;
• la compétitivité du prix des matières premières secondaires par rapport aux prix des matières premières primaires : l’organisation des filières doit être suffisamment concentrée pour créer des économies d’échelles ;
• l’existence de débouchés pour les matières premières recyclées dont les propriétés sont dégradées ;
• en amont, l’éco-conception des produits avec une analyse du cycle de vie tenant compte de la nature et des propriétés des matériaux utilisés, mais également de leur agencement et de leur imbrication afin de faciliter leur démontage et leur séparation.

Le cycle économique du déchet et ses défis (réalisé par l'auteur)

Ces défis sont autant d’enjeux d’innovations et de niches économiques pour relancer l’activité économique et créer de l’emploi durable, les flux de déchets étant continus.
Ainsi, sous la pression de l’augmentation du prix des matières premières et de l’énergie d’une part, et par anticipation d’une règlementation européenne plus stricte d’autre part, les industriels européens du photovoltaïque (PV) ont spontanément organisé une filière de collecte et de revalorisation des panneaux photovoltaïques en fin de vie. Cette filière auto-régulée est gérée par PV Cycle et plus récemment par le CERES (Centre européen pour le recyclage de l’énergie solaire) (3).

De façon plus originale, l’entreprise SITA, filiale de Suez-Environnement, s’est associée avec la compagnie anglaise Knowaste, dans un programme de recherche ayant pour objectif la valorisation énergétique (biogaz et compost) des couches pour bébé : elles représentent 9 % des ordures ménagères (soit 1 million de tonnes par an)! Ce programme de recherche, estimé à 340 000 euros, est financé à hauteur de 40 % par l’ADEME dans le cadre de l’appel à projets éco-industries organisé en 2009.

Ainsi, la création de nouvelles filières de valorisation des produits en fin de vie est immense, pour peu que l’on sache identifier le bon déchet, sa valorisation et son débouché… et qu’on investisse dans la Recherche et Développement pour développer le procédé adapté!

(1) Le premier texte de sortie de déchet a été adopté en mars 2011 : il fixe les conditions pour lesquelles les débris métalliques cessent d’être considérés comme des déchets et deviennent des matières premières secondaires utilisées pour la fabrication d’autres produits.

(2) Pour répondre à cette obligation, le producteur du produit peut s’organiser de trois façons :

• Il assume lui-même la collecte et le traitement des produits usagés au prorata de sa part de marché (schéma dit « individuel ») ;
•   l délègue à un prestataire ou à une structure la collecte et le traitement des produits usagés, le plus souvent en commun avec d’autres producteurs fabriquant des produits similaires ; la responsabilité reste individuelle (schéma est dit « mutualisé ») ;
• Il transfert sa responsabilité à un éco-organisme agréé par l’Etat et lui verse une contribution financière. L’éco-organisme se charge la gestion des produits en fin de vie, soit en finançant les acteurs en leur versant des soutiens, soit en organisant directement la collecte et le traitement.

(3) La filière REP du PV valorise majoritairement les panneaux solaires de premières générations à technologie cristalline qui arrivent en fin de vie (récupération du silicium, du verre, d’aluminium et de métaux rares comme le plomb, le cuivre et l’argent). Cette filière travaille à l’amélioration de ses procédés (notamment la diminution des coûts de traitement) pour être prêt à prendre en charge l’arrivée d’une grande quantité de panneaux photovoltaïques arrivant en fin de vie d’ici 10 ans : selon PV Cycle, le gisement de panneaux PV est estimé à 18 000 tonnes en 2020 en Europe, soit 2 000 tonnes par an, voire à 130 000 tonnes d’ici 2030.

Ces dernières années, l’augmentation fulgurante du prix des métaux rares et le risque de rupture d’approvisionnement ont poussé les industriels à explorer des stratégies de recyclage. Cette stratégie semble prometteuse, le « gisement urbain » mondial des e-déchets, riches en métaux rares, étant estimé à 20-25 millions de tonnes par an (PNUE, 2009). Pourtant, le recyclage des e-déchets peine à se développer. Solution en apparence simple, le recyclage des métaux rares est en réalité complexe : il n’existe pas un recyclage des métaux rares mais des recyclages, dépendant des propriétés de l’élément considéré, des produits dans lesquels il est utilisé ainsi que des procédés techniques existants, qui doivent être capables de séparer les éléments à des coûts économiquement rentables. Or, le volume du gisement urbain n’est pas encore suffisamment significatif aujourd’hui… De quoi préparer la filière de recyclage pour demain !

Du double dividende du recyclage des métaux rares

Face aux défis environnementaux et géopolitiques auxquels doit faire face l’extraction des métaux rares, indispensables aux produits hi-tech de la croissance verte (voir l’article La face cachée de la croissance verte: les métaux rares), leur recyclage semble une solution évidente, surtout si l’on considère les opportunités qu’offrent le « gisement urbain » mondial des e-déchets, c’est-à-dire les produits électroniques, riches en métaux rares, qui arrivent en fin de vie est estimé à 20-25 millions de tonnes par an (PNUE, 2009).
En plus de l’opportunité économique, le recyclage des métaux rares permet également des bénéfices environnementaux : premièrement, certains métaux rares sont sources de pollution des sols et des eaux s’ils sont laissés en l’état dans la nature ; deuxièmement, l’empreinte environnementale du recyclage semble plus faible que celle de l’extraction minière (gain énergétique et donc réduction des émissions de gaz à effet de serre ainsi que suppression des pollutions liées aux activités minières). Enfin le recyclage permet de faire face à l’épuisement des réserves mondiales.
Pourtant, le recyclage des métaux rares est encore marginal, voire inexistant pour certains d’entre eux. La raison ? Le recyclage des métaux rares est, dans les faits, complexe, car spécifique à chaque élément et à chaque application. On distingue deux freins majeurs. En amont, le recyclage des métaux rares bute contre la difficile structuration de filières de collecte des produits en fin de vie. En aval, il doit relever des défis techniques en mettant au point des procédés capables d’isoler les éléments dans des produits multi-matériaux, tout en étant économiquement rentable.

Des gisements « urbains » de métaux rares encore inaccessibles…

Pour pouvoir recycler un produit et les éléments dont il est composé, il faut avant tout qu’il existe une filière de collecte spécifique qui puisse capter le flux de produits en fin de vie et les dévier vers des centres de traitement et de recyclage spécifique. Or, ces filières de collectes sont difficiles à structurer pour les métaux rares.
Ceux-ci, étant utilisés pour des applications variées, ils se retrouvent dans des produits très différents : pot catalytique, écran LCD, composant électronique, ampoule basse consommation, aimant, panneau photovoltaïque… La filière de collecte doit-elle alors se structurer autour des produits ou bien privilégier une approche par élément en rassemblant au sein d’une même filière de collecte différents produits ? Dans tous les cas, il faut également considérer qu’un produit peut contenir plusieurs éléments recyclables…
Aussi, avant toute démarche, il faut identifier et répertorier les gisements : quels produits ? quelle quantité potentiellement recyclable ?
Cette étape cruciale pose toujours des problèmes techniques. Ainsi, l’étude de l’ADEME menée en 2010, a échoué à quantifier les gisements urbains de certains métaux critiques, comme le Gallium ou le Germanium, faute de données fournies par les industriels. En effet, ces derniers recourent souvent à des sous-traitants pour la fabrication des différents composants. Par conséquent, ils n’ont pas connaissance de la quantité de métaux rares contenus dans le produit final. Ou bien, comme c’est le cas pour le Tungstène, les usages sont tellement variés et en si petite quantité qu’il est impossible d’estimer le gisement par typologie de produit.
C’est ainsi que l’ADEME conclut dans sa synthèse : « Pour les autres métaux [autres que les terres rares et les platinoïdes], les qualités de gisement sont extrêmement variées et certains usages dispersifs ne permettent pas le recyclage. » (étude de l’ADEME, voir ci-dessous les sources)

Volume, pérennité, stabilité : les conditions de création de filières de recyclage

Aujourd’hui, les volumes potentiellement recyclables sont encore très faibles, comme l’indique le tableau à la fin de l’article. Le plus gros du gisement de métaux rares reste immobilisé dans des produits qui fonctionnent encore et qui n’arriveront en fin de vie que dans 5 à 15 ans comme les écrans LCD ou les panneaux photovoltaïques (voir la frise ci-dessous).

Apparition de volumes significatifs de produits en fin d’usage pour les applications en développement (Source: ADEME, 2010)

Les gisements urbains deviendront donc significatifs dans les prochaines années, notamment grâce au développement de nouvelles technologies, comme la voiture électrique et les éoliennes off-shore. A la double condition toutefois que ces technologies se développent et qu’elles contiennent des composants stabilisés … En effet, la viabilité d’une filière de recyclage dépend avant tout de la « production » du déchet qu’elle recycle. Or, les avancées technologiques rapides constatées ces dernières années, ne permettent pas une pérennité des produits-déchets, soit parce qu’une technologie se substitue à une autre (la télé cathodique pour l’écran LCD, la disquette pour la clé USB et le CD), soit parce que la forme des éléments utilisés est instable et varie dans le temps (évolution des alliages et des quantités utilisés, notamment dans les batteries) ou entre producteurs (ampoule basse consommation). Cette instabilité affecte en amont la chaîne de collecte, et en aval, les procédés techniques de traitement.

Des techniques de recyclage au cas par cas

Concernant le recyclage en tant que tel, on peut distinguer deux méthodes de recyclage : le recyclage pré-consommation, valorisant les chutes de production ; et le recyclage post-consommation.
Sous la pression de l’augmentation des prix des matières premières, les industriels ont relativement bien développés le recyclage des chutes neuves de fabrication (aussi appelées scrap) par des systèmes en boucle fermée, comme le tooling. C’est le cas des fabricants de dalles de téléviseurs qui récupèrent directement l’Indium sous forme de l’alliage ITO (Indium Tin Oxide) et de certaines industries récupérant les chutes de Galium, de Germanium et de Tantale.
Mais, comme le souligne l’ADEME dans son rapport, « les pratiques de recyclage post-consommation sont à développer (excepté dans le cas des platinoïdes pour lesquels des techniques existent pour les principales applications » En effet, le recyclage des métaux rares issus des produits en fin de vie est complexe et demande une gestion au cas par cas, selon l’élément à recycler, sa forme (poussière, alliage, couche mince…) et son application. Ainsi, recycler le gallium ou le germanium par un procédé unique est impossible, ces derniers étant sous différente forme, c’est-à-dire associés à différents éléments chimiques variant selon l’application. Par ailleurs, les procédés de recyclage doivent être assez fins pour pouvoir identifier et séparer les métaux rares, utilisés en très faible quantité, souvent en usage dispersif, dans des produits multi-matériaux. Dans l’électronique, la miniaturisation rend encore plus complexe l’opération de séparation.
Ces procédés de recyclage sur mesure expliquent pourquoi les initiatives de recyclage lancées par les industriels en sont à différents stades de développement, selon l’élément et la forme considérés.

Des métaux rares secondaires peu rentables

Une autre variable majeure à considérer est le coût du recyclage. La rentabilité économique des matières recyclées, aussi appelées matières secondaires, dépend du cours des matières premières. Or, les cours des métaux rares sont instables, même si la tendance de long terme est à leur augmentation. Prenons l’exemple de la filière de recyclage des pots catalytiques qui contiennent, entre autre, du platine, du lanthane et du palladium. Entre 2007 et 2008, quand les cours des métaux étaient très élevés, tous les pots catalytiques étaient récupérés. Fin 2008, lorsque les cours des métaux se sont écroulés, les pots contenant peu de métaux précieux n’étaient plus recyclés, car trop coûteux. De même, un projet de récupération des terres rares sur les pots catalytiques, mené par Rodhia, a du être abandonné pour des raisons économiques alors que le stade du pilote de démonstration était techniquement satisfaisant.
Le recyclage des métaux rares doit donc être soutenu d’une part, au travers d’aides publiques investissant dans la recherche et développement, et d’autre part en renforçant la règlementation permettant le recyclage des métaux rares, comme la création de filière de collecte ou de traitement.

De la recherche aujourd’hui à l’économie de demain

Aujourd’hui, peu d’unités de recyclage des métaux rares issus des gisements urbains sont opérationnels. Au premier trimestre 2012, Rodhia et ses partenaires vont lancés un démonstrateur de recyclage des terres rares des lampes LED et basse consommation sur deux sites industriels – l’amont, à Saint-Fons dans le Rhône, et l’aval, à la Rochelle. L’ouverture de l’unité industrielle est prévue pour 2014 et sera dimensionné à la taille du marché européen.
Pour des raisons de quantité de gisements et d’accès, le recyclage du cobalt et du lithium contenu dans les accumulateurs Li-ion des futurs véhicules hybrides et électriques ainsi que le recyclage de l’indium des écrans LCD sont à l’étude un peu partout dans le monde. D’autres projets de recherche sont en cours, particulièrement au Japon et aux Etats-Unis, dont l’industrie est très dépendante des métaux rares.
La maîtrise du recyclage des métaux rares est un enjeu clé dans l’économie de demain et un facteur indéniable de compétitivité. En attendant, les solutions, beaucoup de déchets riches en métaux rares sont stockés jusqu’à ce que des procédés permettent de les transformer en ressources.

Les limites du recyclage : une solution parmi d’autres

Le recyclage ne peut être une solution en soit, isolée de la chaîne de production. Pour être efficace, elle doit être transversale et pensée à travers les différentes étapes de la vie du produit, notamment en amont, lors de la conception du produit, et en aval, dans la structuration des filières de collecte.
L’éco-conception demande d’impliquer les producteurs dans la recherche de solutions techniques facilitant le recyclage des produits qu’ils mettent sur le marché. Il s’agit d’anticiper la récupération des éléments en limitant les alliages et les usages dispersifs et en harmonisant la fabrication pour éviter la variabilité des éléments d’un constructeur à l’autre (notamment pour les lampes LED et les panneaux photovoltaïques)
Enfin, le recyclage n’est pas l’unique solution : même si l’ensemble des métaux rares contenus dans les e-déchets pouvaient être techniquement recyclés, ils ne parviendraient pas à couvrir la totalité des besoins mondiaux. C’est pourquoi d’autres pistes complémentaires sont également à développer, par exemple, la substitution des métaux rares.
En attendant les solutions techniques de recyclage ou de substitution par des éléments moins critiques, et sous la contrainte de ressources limitées, c’est la question de notre mode de consommation qui se pose et celle de la hiérarchisation des applications à privilégier. Encore une fois, la question technique ne peut faire abstraction des choix de sociétés.

Les 10 applications de pointe ayant un potentiel de recyclage des métaux rares selon l’ADEME

Sources :

• ADEME, Etude du potentiel de recyclage de certains métaux rares, Juillet 2010 (disponible sur le lien suivant : www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=73279&p1=00&p2=05&ref=17597)
• Géorama, Novembre 2010, n°23 (p3), magazine d’information du BRGM
• Christian Hocquard, Dominique Guyonnet, Recyclage des métaux rares : contexte et besoins, in Ecomine, publication du BRGM, mai 2010

Article écrit pour EcoSource

L’efficacité énergétique peine à s’imposer en entreprise… Pourtant, en France, le poids de la consommation d’énergie finale dans l’industrie est de 27 % et la plus importante est celle du secteur résidentiel-tertiaire avec 43 %, faisant de ce secteur un formidable gisement d’économie d’énergie.

Depuis quelques années, de nouveaux outils et dispositifs de financement sont pourtant disponibles pour faciliter les démarches d’économie d’énergie pour les entreprises et les organismes publics. Une table ronde nationale sur le thème de l’efficacité énergétique organisée par le Ministère de l’Ecologie tout au long de l’année 2011 fait le point sur la question. De quoi reconsidérer, voire corriger, les a priori, liés à la mise en place d’une démarche d’économie d’énergie, aussi bien pour les entreprises que pour les collectivités locales.

Pourquoi s’impliquer dans une démarche d’efficacité énergétique ?

L’approche traditionnelle de la politique d’efficacité énergétique repose sur le rendement énergétique : pour un service énergétique donné (éclairage, chauffage…), on opte généralement pour la technologie ou le procédé qui consomme le moins d’énergie. Dans l’exemple classique de l’éclairage, les lampes à incandescence utilisent seulement 5 % de l’énergie consommée pour éclairer… les 95 % restant se perdant sous forme de chaleur ! On comprend l’empressement des entreprises à les remplacer par des ampoules basse consommation (fluo-compactes), qui, outre un meilleur rendement, consomment 3 à 4 fois moins. Les LED (diodes électroluminescentes) sont encore plus efficaces : elles consomment 6 a 7 fois moins avec une meilleure qualité d’éclairage.

A moyen terme, la mise en place d’une démarche d’efficacité énergétique permet à l’entreprise de substantielles économies, et ce, dans un contexte de fluctuations imprévisibles du prix de l’énergie (notamment des énergies fossiles) et, à long terme, contre l’augmentation tendancielle des prix de l’énergie. Cette démarche peut également constituer un élément de communication en permettant d’acquérir l’image d’une entreprise responsable et impliquée dans les enjeux environnementaux. Enfin, une réflexion sur l’efficacité énergétique permet d’anticiper la contrainte réglementaire liée aux émissions de gaz à effet de serre (et notamment la contrainte carbone), amenée à se renforcer aux niveaux européen et national dans le cadre de la lutte contre le changement climatique.

Cependant, si les bénéfices d’une politique d’efficacité énergétique sont connus, sa mise en œuvre reste une démarche complexe et coûteuse, demandant une vision de long terme. Les surcoûts engendrés à court terme par la mise en place de solutions techniques ne sont amortis que sur le moyen terme, voire le long terme.

En outre, les solutions technologiques existantes pour chaque service énergétique sont nombreuses et leur efficacité dépend de trois facteurs : l’intensité de la demande du service énergétique, la manière de l’utiliser et les potentiels offerts par l’emplacement géographique de l’unité considérée. Par exemple, pour le service de chauffage, différentes technologies permettent une diminution de la consommation d’énergie : une meilleure isolation, la récupération de chaleur existante par un système de pompes à chaleur ou de géothermie, ou encore le changement de dispositif de chauffage au combustible renouvelable (par exemple l’adoption d’un poêle à bois). La solution applicable à chaque cas n’est pas unique : elle se fait au cas par cas en fonction de la configuration des bâtiments, des usagers et de ses activités. Face à cette complexité, beaucoup d’entreprises hésitent à franchir le pas de l’efficacité énergétique. Or, aujourd’hui, plusieurs outils techniques et dispositifs financiers ont vu le jour pour faciliter cette démarche et s’adapter au mieux à l’entreprise, ses activités, voire sa culture d’entreprise.

Les dispositifs d’accompagnement vers l’efficacité énergétique

L’un des principaux freins à la mise en place d’une démarche d’efficacité énergétique dans les TPE-PME est le manque de fonds ou de trésorerie pour financer les investissements ainsi que le manque de moyens humains. Pour y remédier, les pouvoirs publics ont développé un arsenal d’aides et d’incitations, permettant aux entreprises de se faire accompagner dans leurs démarches. A la clé, des économies d’énergie rapidement et facilement atteignables.

Les certificats d’économie d’énergie

Depuis 2005, les certificats d’économie d’énergie (CEE) permettent aux entreprises de faire financer leur projet d’économie d’énergie par les distributeurs d’énergie (appelés « obligés »), dorénavant soumis à des obligations d’économies d’énergie, au prorata de leurs ventes. Pour respecter cette obligation, les obligés doivent mettre en place des mesures leur permettant d’obtenir des CEE ou bien acheter de les sur un marché spécifique. A la fin de la période (définie par la loi), le nombre de CEE possédé par un obligé doit être au moins égal aux économies d’énergies qui lui ont été imposées, sous peine de pénalités financières.

Depuis le début de la deuxième période (2011-2013), les entreprises ne peuvent plus valoriser d’actions en leur nom propre pour les revendre aux obligés. En revanche, elles peuvent nouer des partenariats avec eux pour valoriser des CEE. L’accord conclu entre l’entreprise et l’obligé, ce dernier dépose la demande de CEE, et l’entreprise porteuse du projet bénéficie de l’avantage financier négocié avec l’obligé.

Le contrat de performance énergétique

Parallèlement aux aides financières, des outils d’accompagnement technique ont été mis en place pour aider l’entreprise à réaliser ses économies d’énergies. C’est l’exemple du Contrat de performance énergétique (CPE) mis en place dans le cadre des lois Grenelle I (2009). Ce contrat vise à garantir dans la durée une amélioration de l’efficacité énergétique d’un bâtiment ou ensemble de bâtiments existant. Une entreprise fait appel à un opérateur qui s’engage à atteindre un niveau défini et mesurable d’économies d’énergie en volume pour un niveau de service donné. C’est à l’opérateur de définir les moyens qui lui permettront d’atteindre cette performance. Les actions mises en œuvre par l’opérateur peuvent porter sur le bâti, sur les équipements techniques, sur l’exploitation et sur la maintenance. Le CPE évite ainsi à l’entreprise d’investir du temps et des moyens humains dans le choix et l’installation des technologies appropriées tout en amortissant, en tout ou partie, les dépenses du projet grâce aux économies d’énergies réalisées.

La table ronde nationale en cours sur l’efficacité énergétique réfléchit actuellement au couplage du CPE à un mécanisme financier utilisant le système du tiers investissement. Son principe est simple : faire financer les travaux ou équipements par un autre acteur (banque, entreprise, assurance, etc.), qui se rembourse en partie sur les économies d’énergies obtenues sur un temps donné. Le développement de ce mécanisme constituerait, pour les entreprises comme pour les particuliers, un formidable effet de levier pour le secteur lié aux économies d’énergie.

Vers une approche intégrée du management énergétique

Pour d’autres entreprises ou collectivités, la question de l’efficacité énergétique peut faire l’objet d’une réflexion plus en profondeur pour structurer la stratégie de l’entreprise sur le long terme.

Depuis trois ans, cette approche de management énergétique peut faire l’objet de deux certifications « Systèmes de management de l’énergie » à travers la norme européenne NF EN 16001, créée en 2009, et la norme internationale ISO 50001, créée en juin 2011.

Ces deux normes, qui s’adressent aussi bien à des organismes privés que publics, leur permettent d’intégrer la performance énergétique dans leurs pratiques de management en leur fournissant un cadre reconnu et une méthodologie unique et harmonisée pour tous leurs sites, selon la classique méthodologie d’amélioration continue PDCA (Plan, Do, Check, Act ; Planifier, Faire, Vérifier, Agir).

L’innovation technologique au service de l’efficacité énergétique

Les mécanismes précédemment décrits facilitent les démarches d’efficacité énergétique, mais cette dernière sur des techniques et des technologies. Certaines se basent sur des solutions passives, comme par exemple l’isolation des bâtiments ou le renouvellement d’appareils par d’autres plus économes en énergie (étiquettes de performance énergétique). D’autres, au contraire, constituent des solutions actives, telles que les pompes à chaleur, voire la géothermie, qui permettent d’aller chercher la chaleur là où elle se trouve.

Parmi ces technologies, une étude de MacKinsey remarquait en 2007 qu’une grande partie d’entre elles avaient un coût marginal négatif ou nul aux Etats-Unis, c’est à dire que leur mise en place permet des gains financiers immédiats par la baisse de consommation d’énergie induite. Parmi ces technologies, une majorité peut s’appliquer aux secteurs résidentiel et commercial : électricité spécifique (éclairage et électroménager), chauffage, ventilation et climatisation.

D’autres solutions technologiques au service de l’efficacité énergétique sont en cours de développement. Les Smart Grids (réseaux intelligents) visent à créer une efficacité énergétique active au sein d’un bâtiment, voire de plusieurs bâtiments, en optimisant les dépenses d’énergie des différents équipements qu’ils gèrent. Le chauffage, la climatisation, la ventilation, mais aussi la luminosité sont ainsi gérés automatiquement pour un confort adapté à ses occupants, avec une consommation énergétique moindre.

A une échelle plus large, la mise en place de compteurs électriques intelligents permettrait de coordonner et lisser la consommation électrique, notamment par la mise en place de stratégies d’effacement. En France, EDF joue déjà de cette stratégie avec certains industriels très demandeurs en électricité. Dans la décennie à venir, le développement d’une stratégie d’effacement diffuse permettrait de coordonner les équipements de chauffage électrique, voire électroménagers, d’entreprises et de particuliers volontaires, pour diminuer la consommation électrique à l’échelle nationale, sans perte de confort pour l’usager.

Enfin, les solutions technologiques fournissent également des solutions de production d’énergie renouvelable, qui peuvent venir compléter une démarche d’efficacité énergétique ; utilisation de l’énergie solaire (photovoltaïque ou thermique), éoliennes domestiques, géothermie… autant de solutions qui, à travers une production décentralisée de l’énergie, mènent sur la voie des bâtiments énergétiquement autonomes, voire même, excédentaires en énergie.

Pour aller plus loin :

• Guide du Contrat de Performance Energétique, Commissariat Général au développement Durable, Juillet 2010: http://www.developpement-durable.gouv.fr/Guide-du-contrat-de-performance.html
• Point d’étape de la Table ronde nationale pour l’efficacité énergétique, Ministère de l’écologie, du développement durable, des transports et du logement, septembre 2011: http://www.developpement-durable.gouv.fr/Table-ronde-nationale-pour-l,24415.html
• Guide de certification d’énergie pour les entreprises, ADEME, 2011: http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?sort=-1&cid=96&m=3&catid=15024
• Certification NF EN 16001: http://www.afnor.org/profils/activite/energie/amelioration-de-l-efficacite-energetique-la-norme-nf-en-16001-systemes-de-management-de-l-energie-vient-d-etre-publiee
• Certification ISO 50001 http://www.iso.org/iso/fr/iso_50001_energy.pdf
• Sur les stratégies d’effacement : http://collectivites.edf.com/fichiers/fckeditor/Commun/Collectivites/pdf/communidee/EDF_COMMUN_NEWS_JAN_25_01.pdf

Article écrit pour EcoSource

Le terme « croissance verte », utilisé depuis le début des années 2000, qualifie une croissance de nouvelles technologies et de nouveaux services qui permettent d’adopter des modes de vie, de consommation et de production plus sobres en ressources naturelles et faiblement émetteurs de carbone et de gaz à effet de serre. La filière des énergies renouvelables, comme l’énergie photovoltaïque et éolienne, ou le secteur de la voiture électrique, sont autant de technologies participant à cette croissance verte. Mais l’essor de ces technologies repose sur des éléments bien moins verts : les métaux rares. Leur extraction et leur fabrication sont génératrices de pollution et coûteuses en énergie, leurs stocks sont limités… Analyse d’un paradoxe.

Les métaux rares, matériaux indispensables aux composants des produits Hi-Tech

Les métaux rares, contrairement à ce que leur nom laisse à penser, ne sont pas rares d’un point de vue quantitatif. Mais ils sont difficiles à extraire et sont produits en petite quantité car ce sont des minerais dont la concentration est très faible dans le sous-sol.

Les métaux rares regroupent près de 45 éléments chimiques différents. On trouve d’une part l’ensemble des terres rares (le plus commun étant le néodyme), ainsi que différents métaux comme l’indium, l’antimoine, le lithium, le cobalt ou le gallium.

Depuis les années 60 et le développement de techniques permettant la séparation des métaux rares des autres minerais, leur utilisation s’est largement développée dans l’électronique, puis dans les nouvelles technologies, notamment dans les batteries électriques (téléphones, voitures, etc.), les aimants des moteurs électriques, les écrans LCD, les LED, etc. La quantité de métaux rares nécessaire varie fortement selon les usages. Par exemple, le moteur d’une voiture électrique nécessite 1 kg de néodyme et l’aimant d’une éolienne offshore quelques 600 kg de néodyme. Dans les écrans LCD, les quantités de métaux rares sont seulement de quelques grammes… qui restent à multiplier par le nombre d’écrans vendus à travers le monde !

Le paradoxe d’un marché tendu : la faute au monopole chinois… ou aux pays développés qui délaissent la production de métaux rares ?

Si la majorité de la consommation se fait dans les pays développés, la production de métaux rares, elle, se situe dans les pays émergents, et notamment en Chine. Au niveau mondial, la Chine produit 91 % de l’antimoine,  75 % du Gallium, 72 % du Germanium et 58 % de l’Indium (données 2009). Cette situation de monopole intervient dans un contexte de forte augmentation de la demande mondiale des métaux rares, liée la croissance du secteur des nouvelles technologies, dans les pays développés et émergents.

La forte demande et la concentration de la production aux mains d’un seul pays ont engendré une importante augmentation des prix (le prix du néodyme a ainsi été multiplié par 20 entre 2003 et 2010), ainsi qu’un risque de rupture des approvisionnements, notamment sur les terres rares. En effet, la Chine, consciente de ses propres besoins en métaux rares sur son marché intérieur et de l’épuisement de ses réserves, impose des quotas d’exportations, décroissants d’année en année. Elle utilise également cette ressource comme une arme géopolitique. Sur le plan économique, elle fait pression sur les entreprises étrangères pour qu’elles installent leur chaine de valeur en Chine, comme ce fut le cas en 2006 avec General Motors qui y a installé son centre de R&D sur les micro-aimants nécessaires aux véhicules hybrides. Elle utilise aussi les terres rares comme arme diplomatique, comme ce fut le cas pour le Japon fin 2010 : suite à l’incident naval des îles Senkaku, la Chine a diminué de 40 % les quotas d’exportation de terres rares vers le Japon.

L'évolution de la production des terres rares. Source: Wikimedia Commons

Face à cette situation, l’Union européenne a classé dans un rapport de 2010, 14 métaux rares au rang de matériaux critiques dont l’approvisionnement est à sécuriser (1). Les Etats-Unis avaient déjà constitué une liste de 11 métaux rares stratégiques dés 2007 (2).

Pourtant, et c’est un paradoxe, les réserves de la majorité des métaux rares sont réparties de façon à peu près homogène dans le monde. C’est ainsi que la Chine produit 97 % des terres rares, mais ne détient que 37 % des réserves prouvées.

De même, le monopole chinois dans la production des terres rares est récent : il date de la fin des années 1990 (voir le graphique ci-dessous). Auparavant, les Etats-Unis contrôlaient la production, notamment grâce à la mine de Mountain Pass en Californie, fermée en 2002.

Comment expliquer que les entreprises et les autorités des pays développés n’investissent pas dans la production des métaux rares sur leur territoire, afin de sécuriser leurs approvisionnements ?

Une production économiquement peu rentable : produire là où les coûts (humains) sont les plus faibles

Les métaux rares sont extraits des minerais de deux façons. Certains sont des sous-produits de l’extraction minière – ce qui explique également leur offre inélastique, leur production dépendant de la production du minerai dont ils sont issus. C’est le cas de l’indium, sous-produit de certains minerais de zinc. Les autres sont extraits directement dans des mines.

Les coûts de production sont très élevés car il faut différentes étapes et procédés dans la chaîne de production pour séparer et purifier ces éléments à plus de 99,9%.

Or, cette activité minière engendre peu de valeur économique : le marché des métaux rares porte sur de très faibles volumes, dont l’ordre de grandeur varie de quelques centaines à quelques milliers de tonnes (voir le tableau ci-dessous). Malgré leurs prix élevés, les métaux rares ne drainent qu’un faible chiffre d’affaire, trop insignifiant pour que les grandes compagnies minières s’y intéressent. C’est pourquoi le marché s’est concentré aux mains de quelques entreprises minières de petite taille. Par ailleurs, la structure du marché des métaux rares, et notamment des terres rares, est opaque (beaucoup d’entre eux ne sont pas cotés au London Metal Exchange) et recourt à de nombreux intermédiaires.

La production de métaux rares : production en 2006 et évolution de la demande de la part des nouvelles technologies

Enfin, il faut noter que la plus grande partie de la production se trouve dans des pays où les droits de l’Homme ne sont pas respectés, comme en Chine ou en République démocratique du Congo (mines de cobalt et de tantale), ou encore dans des pays où le droit du travail est mal appliqué du fait de la pauvreté des travailleurs, prêts à accepter n’importe quel travail comme en Inde (mines de graphite) ou en Afrique du Sud (mines de titane et de platine). Les coûts liés à la main d’œuvre, aux mesures de sécurité et aux équipements de dépollution sont réduits au minimum.

Avec l’augmentation des prix des métaux rares et la prise de conscience de leur place stratégique, l’extraction directe de certains gisements dans les pays développés devient rentable. De nombreux projets sont en cours. Mais le problème de pollution n’est pas réglé pour autant. Ainsi, les groupes Lynas et Rodhia vont exploiter une mine en Australie qui devrait couvrir 10 % des besoins mondiaux… mais la séparation des matériaux se fera en Malaisie!

Une croissance verte qui délocalise sa pollution et émet des gaz à effet de serre

L’extraction des métaux rares, souvent à ciel ouvert, et les différentes étapes de séparation et de purification sont des procédés très énergivores et génèrent des pollutions locales de plusieurs natures.

Certaines pollutions sont liées à l’extraction en plein air des métaux conventionnels : dégradation des écosystèmes, érosions des sols, etc. A cette pollution s’ajoute la pollution des eaux, de l’air et des sols par de l’acide et des alcalins injectés lors de l’extraction des matériaux, ainsi qu’une pollution aux métaux lourds et aux fluorures utilisés lors de la séparation et de la purification des métaux.

Concernant l’extraction des terres rares, il existe une autre forme de pollution, souvent passée sous silence : la pollution radioactive. L’extraction d’éléments lourds de terres rares sont issus de la bastnaésite et de la monazite, ce qui libère d’importantes quantités d’éléments radioactifs. On estime qu’une tonne de résidus radioactifs est générée pour chaque tonne concentrée de terres rares (Ministery of Environmental Protection of Republic of China, 2009, repris dans Eco Info).

Dans des pays où la règlementation environnementale est souple (ou non appliquée), les effluents ne sont pas traités et viennent contaminer les travailleurs, leur environnement et les écosystèmes dans lesquels ils vivent. Même les pays développés, lorsqu’ils produisaient des terres rares n’ont pas non été à l’abri d’accident environnementaux majeurs. En 1998, par exemple, la mine de Mountain Pass,située en Californie, a connu une forte pollution des eaux contaminée par une fuite de déchets radioactifs.

Enfin, la production de métaux rares est très énergivore, premièrement parce que leur concentration dans les sous-sols est très faible, et qu’ils sont utilisés pures. Cette phase de séparation/purification est la plus énergivore. Or, la consommation d’énergie est essentiellement issue de la combustion d’énergies fossiles et les métaux rares contribuent ainsi aux émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, responsables du changement climatique.

Schizophrénie consciente ou inconsciente ? Quotidiennement, nous utilisons des produits contenant des métaux rares et dont l’utilisation est présentés comme réduisant nos impacts environnementaux, sans ce soucier de leur provenance ni de leur fabrication. Ce désintérêt peut s’expliquer par l’ignorance des impacts humains et environnementaux engendrés par les métaux rares. Mais, d’un point de vue institutionnel et industriel, cette politique de l’autruche ne serait-elle à mettre sur le compte du syndrome NIMBY : Not In My Backyard ? – tout va bien tant que ce n’est pas chez moi. Les débats au sujet de la fracturation hydraulique pour l’exploitation des gaz de schistes pourrait le laisser penser: on refuse la dégradation de l’environnement en France mais on se soucie peu de l’origine du pétrole importé.

Une impasse technologique? Enfin, la notion de croissance verte nous interroge également sur notre trajectoire de développement. Beaucoup sont persuadés que la technologie viendra au secours de la crise environnementale. Cette vision est incomplète. Sans un changement profond de nos modes de vie et sans une rupture technologique majeure des moteurs de notre développement,  à savoir la dépendance aux énergies fossiles et aux minerais, toutes solutions ne sera qu’un retardateur au changement climatique et à l’épuisement des ressources naturelles.

(1) Page 6 du rapport « Critical raw materials for the EU », 2010, lien en bibliographie. La liste (en anglais) : Antimony, Indium, Beryllium, Magnesium, Cobalt, Niobium, Fluorspar, PGMs, Gallium, Rare earths, Germanium, Tantalum,Graphite et Tungsten.

(2) « Le National Research Council (NRC) a publié fin 2007 un rapport – “Critical Mineral Impacts on the U.S. Economy” – donnant une liste de 11 minéraux/métaux critiques [...]: les platinoïdes, terres rares, indium, gallium, lithium, tantale, niobium, titane étant considérés comme les plus critiques ; le cas du manganèse étant un particularisme des Etats Unis » (p25 MAG’MAT, n° 26, avril-juin 2008, article du BRGM, lien suivant: http://www.ardi-rhonealpes.fr/c/document_library/get_file?uuid=2b8f32af-c479-4e58-8952-e24f6f95d780&groupId=10136)

Sources

• Les enjeux des métaux stratégiques : le cas des terres rares, Compte rendu de l’audition publique du 8 mars 2011, Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques. Document disponible sur ce lien : www.senat.fr/notice-rapport/2010/r10-782-notice.html
• Tackling the Challenges in Commodity Markets and on Raw Material, Communication from the commission to the European parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, 2/02/2011 (ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/critical/index_fr.htm)
• Critical raw materials for the EU, Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials, Version of 30 July 2010(ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/critical/index_fr.htm)
• Le site Eco-info : www.eco-info.org/spip.php?article172
• MAG’MAT, n° 26, avril-juin 2008, article du BRGM: http://www.ardi-rhonealpes.fr/c/document_library/get_file?uuid=2b8f32af-c479-4e58-8952-e24f6f95d780&groupId=10136)

La croissance économique, quête des chevaliers du G20 et des marchés… Trouver des points de PIB (produit intérieur brut) pour remplir le Saint-Graal de la Croissance. Dans quel but? L’utilisation de la croissance du PIB comme indicateur d’amélioration du niveau de vie est avant tout une convention sociale, construite par notre système économique et financier et intériorisée par les acteurs de l’économie… au détriment des ses aberrations. En pleine crise économique, petit cours sur des fondamentaux considérés intouchables…

Tel Don Quichotte, les gouvernements sont dans une quête sans sens, celle de la croissance du PIB (source: Honoré Dugomier, Wiki Commons)

La croissance économique est l’indicateur de référence que regarde tous les gouvernements et qui devient le but de toute politique économique, voire de toute politique tout court. La croissance économique représente la variation du Produit intérieure brut (PIB) entre deux années. Le PIB est un agrégat macroéconomique qui additionne la valeur ajoutée totale des biens et des services produits sur un territoire national par les entreprises. Le PIB n’inclut pas les biens intermédiaires de production, comme par exemple le lait utilisé pour fabriquer du fromage. C’est d’ailleurs pour cela, que les produits intermédiaires ne sont pas assujettis à la TVA (taxe sur la valeur ajoutée). Le PIB s’exprime le plus souvent en volume, c’est-à-dire en le corrigeant de l’inflation. La croissance économique ainsi calculée, mesure les flux monétaires qu’elle considère comme la « richesse » créée, et par conséquent (!?), l’amélioration du niveau de vie.

Cette vision (tronquée) pouvait être pertinente au lendemain de la seconde guerre mondiale, lors de la reconstruction, et pendant les Trente Glorieuses, où les ménages s’équipaient de biens apportant une amélioration des conditions de vie (lave-linge, eau courante, frigo…). C’est d’ailleurs à cette période que le PIB est devenu un indicateur reconnu et institutionnalisé… Mais aujourd’hui, dans les pays « développés », cet indicateur paraît exsangue et en décalage avec les enjeux sociétaux comme le soulignait l’historien de l’économie, Jacques Marseille dans un de ses articles: « Cinquante ans plus tard, on peut se demander si le PIB, ce thermomètre qui avait pour vocation essentielle de servir à la reconstruction d’économies dévastées et de mesurer la croissance des activités hautement productives qu’étaient alors l’extraction de charbon, la sidérurgie et la mécanisation de l’agriculture, est toujours adapté à une société plus soucieuse de bien-être et de défense du patrimoine« . [...]

Un produit usé = un produit vendu ! Tourné aux quatre coins du monde, ce film enquête sur l’obsolescence programmée, concept vieux comme l’industrie mais toujours vivace. Une démonstration aussi implacable qu’éclairante.

Dans les pays occidentaux, on peste contre des produits bas de gamme qu’il faut remplacer sans arrêt. Tandis qu’au Ghana, on s’exaspère de ces déchets informatiques qui arrivent par conteneurs. Ce modèle de croissance aberrant qui pousse à produire et à jeter toujours plus ne date pas d’hier. Dès les années 1920, un concept redoutable a été mis au point : l’obsolescence programmée. « Un produit qui ne s’use pas est une tragédie pour les affaires », lisait-on en 1928 dans une revue spécialisée. Peu à peu, on contraint les ingénieurs à créer des produits qui s’usent plus vite pour accroître la demande des consommateurs.

Documentaire diffusé sur Arte en mars 2011 — Retrouvez le documentaire en DVD ou VOD sur Arte.tv

Je poursuis ma série de billet « j’ai testé pour vous », avec cette semaine, la vie en conteneur. Lorsque j’ai emménagé au Havre, ma première idée était d’emménager sur un voilier — quand même plus dépaysant qu’un appart’, pour vivre au bord de la mer. Faute de voilier, j’ai du me rabattre sur un second choix tout aussi dépaysant : un conteneur sur les docks, face à la zone industrielle du port du Havre.

A l’image des initiatives des pays scandinaves, Le Havre a ainsi inauguré en septembre 2010 la première cité Universitaire française faite de conteneurs. Levons de suite une ambiguïté souvent galvaudée : au Havre, les conteneurs sont neufs ; ces logements ne contribuent en aucun cas au recyclage des conteneurs usagés (qui très souvent préfèrent partir vivre leur retraite en Afrique). Toutefois, ils sont construits et aménagés par une entreprise de la région et puis, surtout, ils font terriblement couleur locale. [...]

Mardi 28 juin se tenait à Paris une conférence organisée par le Ministère de l’écologie et du développement durable sur le thème de l’accès et du partage des avantages tirés de l’utilisation des ressources génétiques (dit régime APA) et les connaissances traditionnelles.
Cette conférence est l’occasion de revenir sur l’état du droit international et national dans ce domaine afin d’en relever les limites, tant pour les entreprises que pour les populations concernées.
La Convention sur la Diversité Biologique (CDB) a été adoptée lors du sommet de la terre à Rio le 5 juin 1992 et est entrée en vigueur le 29 décembre 1993 afin de permettre la conservation de la diversité biologique, l’utilisation durable de ses éléments et l’accès, dans des conditions justes et équitables, aux matériels génétiques « d’origine végétale, animale, microbienne ou autre» (art.2 CDB), utilisés principalement par les industries pharmaceutiques et cosmétiques.
Ce dernier objectif a, depuis lors, était complété par deux textes d’inégale importance : les lignes directrices de Bonn, adoptées en 2002 par la 6ème conférence des parties à la Convention, qui n’a aucune portée juridique contraignante mais qui offrait déjà des éléments de réflexion intéressants sur la mise en œuvre pratique de l’article 15 de la CDB (accès aux ressources génétiques) ; le protocole de Nagoya, signé le 29 octobre 2010, qui vient préciser l’article 15 suscité ainsi que l’article 8, en particulier dans sa disposition 8j sur la participation des dépositaires de connaissances traditionnelles et le partage équitable des bénéfices résultant de l’utilisation de ces connaissances. Le protocole entrera en vigueur le 1er février 2012 et ne comporte en lui-même que peu d’éléments contraignants.
Il reviendra donc aux Etats signataires, dans l’esprit du texte original, d’élaborer des régimes qui rendront moins fréquentes les occurrences de biopiraterie, dont les effets délétères affectent tant la préservation des milieux naturels que l’économie des communautés locales et la survie des populations indigènes. [...]