par Prof. émérite Alain Préat, Université Libre de Bruxelles
The Green Deal in the light of geology (see below)
Le Pacte Vert, prolongeant les Accords de Paris (COP21, 2015) concerne trois transitions simultanées : écologique, énergétique et numérique. Sa finalité est de développer pour 2050 une économie totalement décarbonée dans l’Union européenne (UE), c’est-à-dire atteindre l’objectif Net Zéro programmé par la Commission européenne. Comment ? En développant un réseau électrique, un parc automobile constitué à 100% de véhicules électriques équipés de batteries (NMC) et un mix énergétique fourni à plus de 80% (dès 2030) à partir d’éoliennes et de panneaux photovoltaïques. Les énergies renouvelables intermittentes sont majoritairement sollicitées. Il s’agit donc aussi de remplacer les énergies fossiles utilisées dans le transport et de la chaleur (‘les flames’) par de l’électricité d’origine renouvelable.
Pour atteindre ce but qui va nécessiter des quantités gigantesques de métaux critiques, la Commission européenne, n’a d’autre solution que de relancer l’activité minière en réexploitant d’anciennes mines, en en ouvrant de nouvelles et en élargissant ou approfondissant les mines actuelles. Les quantités de métaux critiques sont énormes et l’Europe, notre continent, ne les a suite à un contexte géologique défavorable, l’Europe est un ‘nain minier’ à l’échelle mondiale.
Les minéraux critiques essentiels à la sécurité de la Chine, de l’UE et des Etats-Unis (voir le pdf de la conférence)/ Critical minerals essential to the security of China, the EU and the USA (see the pdf of the conference).
Nous sommes 6 % de la population mondiale, nous consommons 25 à 30% de la production mondiale et n’en produisons que 5% pour assurer nos besoins. Nous nous plaçons, depuis les années 1990, au dernier rang des efforts d’exploration avec seulement 3%, nous sommes loin derrière les compagnies anglo-saxonnes et asiatiques qui dominent non seulement l’exploration mais également la production. Nos réserves sont faibles face à l’enjeu. Seuls 2% des métaux dont nous avons besoin pour la transition énergétique sont disponibles sur le continent européen (CDS, 2023).
Alors comment réaliser la transition énergétique si on n’a pas de matériaux pour la réaliser? La Commission a édicté 4 règles afin de remédier à notre faiblesse (i) produire dans l’UE 10% de notre consommation annuelle (autrement dit, nous dépendrons toujours de 90% de l’extérieur !) ; (ii) transformer sur place au moins 40% de notre consommation annuelle ; (iii) recycler au moins 15% de métaux pour notre consommation annuelle et (iv) ne pas dépendre à plus de 65% d’un pays pour s’affranchir d’une criticité trop élevée. A ce jour aucune de ces recommandations n’est respectée. L’UE privilégie aussi le développement d’une économie circulaire à raison de 75%, à ce jour elle est d’un peu moins de 12% et a diminué au cours des dernières années.
L’UE est donc face à un énorme défi. Elle devra aussi tenir compte qu’extraire des métaux nécessite beaucoup d’énergie. Aujourd’hui cette énergie représente 12% de l’énergie primaire mondiale, assurée par l’énergie fossile, et va croître de 9% par an pour satisfaire les besoins en métaux. Extraire des métaux requiert aussi de grandes quantités d’eau avec des éléments chimiques souvent toxiques pour récupérer les métaux du minerai. Extraire des métaux est polluant et produit généralement >95% de déchets (‘les stériles’), les mines dites responsables laissent encore beaucoup de place au doute. De plus en plus de déchets sont à prévoir, la teneur des gisements étant basse car historiquement ce sont les gisements à plus fortes teneurs qui furent d’abord exploités.
L’Europe est donc face à un défi, a-elle mesuré l’agenda court terme qu’elle s’est fixée pour le Net Zéro ? Cet agenda doit intégrer la dimension minière qui se décline sur le long terme : explorer et prospecter sont des phases longues, il faut en moyenne 17 ans et de très gros budgets pour ouvrir une nouvelle mine, en espérant qu’elle réponde pleinement aux attentes. De plus suite à la situation économique et géopolitique mondiale tendue les efforts d’exploration dans les non ferreux ont récemment diminué de quelques pourcents… Selon l’ONU (2024) il manque 225 milliards de dollars en investissements dans des projets d’extraction de minerais essentiels. Enfin, contrairement au passé, pour ouvrir une mine il faudra affronter l’opposition déterminée des ONG écologistes et des citoyens qui déposeront de multiples recours juridiques, ce qui va retarder l’ouverture de nouvelles mines.
Finalement cette transition va remplacer une dépendance du fossile par une dépendance aux métaux, il s’agit d’une addition des ressources et sans doute de pollutions. Ce fut le cas avec les forêts, le bois était le combustible exclusif de la métallurgie depuis plusieurs siècles, il fut remplacé par le charbon au XIXème siècle pour préserver les forêts. Le charbon fut ensuite remplacé par le pétrole et le gaz (moins polluants) et aujourd’hui le fossile sera remplacé par les métaux pour réaliser la décarbonation comme demandé par la Commission européenne.
Des programmes de reconnaissance de notre potentiel minier ont été lancés, déjà dès 2018. Ils nous apprennent par exemple que nous avons un potentiel limité en terres rares, celles-ci ultra-dominées par la Chine sont un pilier central des technologies dites ‘high tech’. Nous n’avons pas de mines de terres rares. Un gisement de terres rares vient d’être mis en évidence en janvier 2023 en Laponie (Suède), il contiendrait 1% des réserves mondiales et sa production est envisagée d’ici 10 à 15 ans … Oui le temps de la mine est un temps long…
Cette décarbonation ne ressemble-t-elle pas une transition à marche forcée ? Beaucoup le pensent… d’autres vont plus loin et la mettent en doute…
La conclusion est assez simple, pour une Planète 100% bas-carbone à partir de 100% d’énergies renouvelables, il faudra extraire plus de 30 fois de métaux d’ici 2040 uniquement pour les véhicules électriques et le stockage en batterie (soit 50% de la demande) (AIE, 2024). Cet objectif nécessite un taux de retour énergétique ERoEI de 50 :1 ou plus ( = quantité nette à obtenir à partir des diverses énergies in Michaux, 2021). Il faut également souligner que pour de très nombreux métaux les réserves sont inférieures à la demande future.
Notons que le Pacte Vert fait la part belle aux énergies renouvelables intermittentes et non à l’énergie nucléaire, grande absente de cette thématique.
J’’ai eu l’occasion de donner récemment une conférence à l’Université Libre de Bruxelles sur l’état des lieux lié à la transition, en privilégiant l’aspect géologique. Cet aspect me semble incontournable car il s’agit de métaux à extraire à partir de roches et de sédiments. Lors de la conférence j’ai rappelé la politique de la Chine dans la production des terres rares avant 2010 lorsqu’elle a verrouillé le marché en produisant à bas prix, ce qui lui était possible étant peu regardante sur les problèmes environnementaux et sociaux. Après l’embargo de 2010, suite à un contentieux avec le Japon, les différents producteurs se sont ‘réveillés’ et ont rétabli un équilibre de production à l’échelle mondiale. Aujourd’hui face à la position ultra-dominante de la Chine à la fois au niveau de la production et de l’accaparement des réserves , il est à prévoir que les terres rares du Groënland (pays également riche en Au, Ni, Pb, Fe, Pt …) ont peu de chances d’être produites à court terme comme le souhaite Donald Trump. La Chine reste en effet incontournable et est toujours capable de verrouiller le marché et d’empêcher toute extraction concurrente. De plus de nombreux autres endroits sont disponibles dans le monde, hélas pas dans l’UE à des prix compétitifs.
Ici le pdf de la conférence.
Pour aller plus loin/ To find out more:
– Les métaux sales de l’énergie propre ou la face cachée de la transition énergétique, 9/06/2018
– It’s time to wake up, 25/05/2022
– La route maritime du Nord : une solution d’approvisionnement complémentaire pour la Chine, 31/07/2023
– COP28 : certains participants semblent avoir compris que l’objectif Zéro Emission Nette est une utopie très coûteuse, 11/12/2023
– Renewable Power Generation Costs in 2022, Executive Summary, 2023
– Prolonged « Dunkeflaute’ shrinks Germany’s renewables output in early November, 11/11/2024, 27/12/2024
– Le désastre des giga-factories de batteries, 27/11/2024
– Discounts drive EV growth amid wide market contraction, 5/12/2024
– Un rapport parlementaire présente 30 mesures pour faciliter les projets miniers en France, 19/12/2024
– L’Allemagne vers une deuxième année de récession, 07/12/2024
– China Weaponizes Rare Earth Elements, 21/12/2024 (version FR, ici)
– Les quatre vrais piliers de notre civilisation : acier, ammoniac, béton et plastiques, 27/12/2024
– 2024 ou l’échec de la transition énergétique européenne, 28/12/2024
– Les voitures électriques encore plus chères de 40% d’ici 2030 ? 01/01/2025
– 2025 Looks Bleak For Germany … Energy The Most Expensive in Europe … Growing Speech Tyranny 02/01/2025 and 02/01/2025
– Scandale du ‘Greengate’ : un système de lobbying financé par la Commission européenne sur le Pacte vert, 26/01/2025
– La politique étrangère de Donald Trump pourrait perturber les rêves du ‘zéro net’ en Europe, 27/01/2025
The Green Deal in the light of geology
The Green Deal, an extension of the Paris Agreement (COP21, 2015), concerns three simultaneous transitions: ecological, energy and digital. Its aim is to develop a totally carbon-free economy in Europe by 2050, i.e. to achieve the Net Zero objective set by the European Commission. How will this be achieved? By developing an electricity grid, a car fleet made up of 100% electric vehicles equipped with batteries (NMC) and an energy mix that is more than 80% (from 2030) supplied by wind turbines and photovoltaic panels. Intermittent renewable energies will be used for the most part. This also means replacing the fossil fuels used for transport and heat (‘flames’) with electricity from renewable sources.
To achieve this goal, which will require gigantic quantities of critical metals, the European Commission has no other solution than to revive mining activity by re-exploiting old mines, opening new ones and extending or deepening existing mines. The required quantities of critical metals are enormous and Europe, our continent, doesn’t have them. For lack of a favorable geological context, Europe is a ‘mining dwarf’ on a global scale. We account for 6% of the world’s population, we consume 25 to 30% of the worldwide production and produce only 5% to meet our needs. Since the 1990s, we have been at the bottom of the list in terms of exploration efforts, with just 3%. We are far behind the Anglo-Saxon and Asian companies, which dominate not only exploration but also the production of minerals. Our reserves are small in relation to what is at stake. Only 2% of the metals we need for the energy transition are available on the European continent (CDS, 2023).
So, how can we achieve the energy transition if we don’t have the materials to do it? The Commission has laid down 4 rules to remedy our shortcomings: (i) to product 10% of our annual consumption (in other words, we will always be 90% dependent on the outside world!); (ii) to process at least 40% of our annual consumption on site; (iii) to recycle at least 15% of metals for our annual consumption; and (iv) not to depend on any one country for more than 65% of our annual consumption in order to avoid excessive criticality. To date, none of these recommendations has been met. Europe also favors the development of a circular economy at a rate of 75%, which currently stands at just under 12% and has fallen in recent years.
EU is faced with a challenge. Has it considered the short-term agenda it has set itself for Net Zero? This agenda must include the long-term dimension of mining: exploration and prospecting are long phases. It takes an average of 17 years and very large budgets to open a new mine, in the hope that it will fully meet expectations. What’s more, because of the tense global economic and geopolitical situation, exploration efforts in non-ferrous metals have recently fallen by a few percent… According to the UN (2024), there is a shortfall of 225 billion dollars in investment in projects to extract essential minerals. What’s more, unlike in the past, to open a mine you will have to face determined opposition from environmental NGOs and citizens, who will lodge numerous legal appeals, which will delay the opening for a long time.
Ultimately, this transition will replace dependence on fossil fuels with dependence on metals. This was the case with forests: wood had been the exclusive fuel for metallurgy for several centuries and was replaced by coal in the 19th century to preserve the forests. Coal was then replaced by oil and gas (less polluting) and today fossil fuels will be replaced by metals to achieve decarbonation, as requested by the European Commission.
Programs to identify our mining potential have already been launched in 2018. They tell us, for example, that we have limited potential in rare earths, which are ultra-dominated by China and are a central pillar of so-called ‘high-tech’ technologies. We have no rare earth mines. However, a deposit of rare earths was discovered in January 2023 in Lapland (Sweden). It is thought to contain 1% of the world’s reserves, and production is planned within 10 to 15 years. Yes, mine time is a long time…
Doesn’t this decarbonation seem like a forced march? Many think so… others go further and question it…
The conclusion is quite simple: for a 100% low-carbon planet based on 100 renewable energies, more than 30 times of metals will need to be extracted by 2040 just for electric vehicles and battery storage (i.e. 50% of demand) (AIE, 2024). This objective requires an ERoEI energy rate of return of 50:1 or more (= net quantity to be obtained from the various energies in Michaux, 2021). It should also be pointed out that reserves of very many metals are currently lower than future demand.
It should be noted that the Green Pact gives pride of place to intermittent renewable energies and not to nuclear energy, which is largely absent from this theme.
I had the opportunity to give recently a lecture at the Université Libre de Bruxelles on the state of play in relation to the transition, focusing on the geological aspect. This aspect seems to me to be essential because we are talking about metals to be extracted from rocks and sediments. During the conference I recalled China’s rare earth production policy before 2010, when it locked up the market by producing at low prices, which was possible because it had little regard for environmental and social problems. After the 2010 embargo, following a dispute with Japan, the various producers ‘woke up’ and re-established a global production balance. Today, given its ultra-dominant position in terms of both production and the monopolization of reserves, it is to be expected that rare earths from Greenland (and Au, Ni, Pb, Fe, Pt …) are unlikely to be produced as Donald Trump would like. China remains unavoidable and is still capable of locking up the market and preventing any competing extraction in the short term. What’s more, there are plenty of other places in the world where it is available, but unfortunately not in EU at competitive prices.
Here the pdf of the conference.
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