par Jean-Pierre Schaeken Willemaers
Quels que soient les modes de production d’électricité adoptés, ils dépendent tous de l’énergie et pour nombre de ceux-ci, de métaux et/ou de terres rares pour la fabrication de leurs générateurs d’électricité. Les énergies dont il est question peuvent être soit naturelles (vent, soleil, hydraulique ou géothermie) ou fossiles (charbon, lignite, gaz ou nucléaire), mais toutes sont disponibles en quantités limitées à part la géothermie et le nucléaire dans la mesure expliquée dans ce papier.
Commençons par analyser les générations électriques à partir d’énergies naturelles et concentrons-nous sur celles qui sont de loin les plus utilisées parmi celles-ci : le vent et le soleil pour les éoliennes et les panneaux photovoltaïques.
Les matériaux les plus critiques pour la construction du système de production d’électricité renouvelable intermittente sont principalement les terres rares pour les moteurs des éoliennes et les métaux rares pour les semiconducteurs (essentiels dans la structure de la puce et les appareils électroniques finaux) des panneaux photovoltaïques.
Les terres rares
regroupent 17 éléments dont 15 lanthanides[1](nombre atomique de 57 à 71) auquel s’ajoutent le scandium et l’ytrium.
Elles possèdent des propriétés physiques et chimiques exceptionnelles, incluant notamment un magnétisme très puissant pour trois d’entre elles.
Ainsi, le néodyme et le dysporium sont des composants essentiels de l’aimant permanent constituant le rotor de la génératrice d’une éolienne servant à créer un champ magnétique qui permet de convertir le mouvement mécanique de rotation en électricité).
Le cerium sous forme d’oxyde, joue un rôle crucial dans les panneaux photovoltaïques, principalement en assurant la durabilité du verre de couverture et en absorbant les rayons nocifs.
Les métaux rares
sont tout aussi indispensables à la construction de éoliennes et des panneaux photovoltaïques et à leurs systèmes de production d’électricité.
Malheureusement, seulement quelques pays disposent de gisements contenant matériaux, viables économiquement. En outre, leur extraction est extrêmement coûteuse. Il en va de même du raffinage qui consiste à séparer les éléments de terres rares des autres matériaux.
La Chine domine le marché de ces minerais avec une production annuelle relativement faible, mais des réserves de 44 millions de tonnes métriques et contrôle presque toute la capacité de raffinage mondiale. Elle est suivie par les Etats-Unis qui dépendent eux aussi de la Chine pour le raffinage, du moins actuellement.
Une telle suprématie devrait inciter les démocraties à développer rapidement des capacités de raffinage domestiques, à réduire leur consommation et à passer des accords avec plusieurs pays, dont les réserves plus faibles et les capacités de production plus limitées sont de nature à faciliter les négociations.
Bien entendu, comme tous matériaux provenant de la croûte terrestre, leurs réserves sont limitées alors que leur consommation ne fait qu’augmenter.
Les métaux rares
Outre les terres rares, les métaux rares sont également indispensables à la fabrication des éoliennes et des panneaux photovoltaïques ainsi qu’au bon fonctionnement d’un système électrique renouvelable intermittent.
Ils incluent essentiellement le lithium (réserves mondiales importantes, mais consommation en augmentation) composant des batteries, le cobalt, le titane, le tantale, le niobium, le rhénium, le gallium et l’indium et même le cuivre à l’avenir si le renouvelable intermittent continue de se déployer. Une pénurie de ce dernier n’est pas exclue si le déploiement important des réseaux électriques perdure.
Il serait trop long de passer en revue toutes les applications de ces matériaux exceptionnels. Aussi nous nous limiterons au seul cobalt et un à autre matériau, le cuivre, pas encore qualifié rare, mais qui pourrait pourtant le devenir si les exigences de la politique énergétique verte devaient se prolonger.
Le cobalt est un sous-produit du nickel ou du cuivre avec une forte concentration en République du Congo (plus de 70%). Sa rareté provient surtout de la difficulté d’extraction, de la concentration géographique, des enjeux politiques et de l’explosion de la demande. Le cobalt est utilisé dans les alliages pour fabriquer des aimants puissants essentiels aux générateurs des éoliennes à entraînement direct, notamment en mer. Il en va de même pour des systèmes de stockage de grande capacité en mer pour pallier l’intermittence du vent. Les alliages de cobalt sont testés pour protéger les bords d’éoliennes contre l’érosion et la pluie.
Il est aussi un composant majeur de la cathode dans les batteries lithium-ion utilisées pour stocker l’électricité produite par les panneaux en vue de compenser l’intermittence du vent. Il permet d’augmenter la densité énergétique, la stabilité thermique et la durée de vie de ces batteries..
Selon le US Geological Association, cinq pays possèdent plus de la moitié des réserves mondiales connues de cuivre en 2025 : le Chili, l’Australie, le Pérou, la République démocratique du Congo et la Russie, ces deux deniers à parts égales.
Le Chili est largement en tête de ce classement et en est le premier producteur mondial. l’Australie et le Pérou viennent en deuxième et troisième place.
La demande mondiale de ce métal augmente considérablement en raison du développement des énergies renouvelables intermittentes, de l’électrification croissante et du numérique qui a pénétré toutes les activités humaines au point que sa production pourrait difficilement satisfaire la demande, ce qui ferait du cuivre un métal rare.
On constate de ce qui précède que le système électrique vert rend certais pays ou groupes de pays qui l’adoptent sérieusement, voire exagérément dépendants d’importations de ces matériaux indispensables, ce qui les affaiblissent considérablement.
La consommation globale de combustibles fossiles continue de représenter 80% de l’énergie primaire mondiale en 2025. La croissance économique mondiale ainsi que celle de l’industrialisation, particulièrement dans les pays émergents, nécessitent des ressources énergétiques bon marché et constamment disponibles.
Des pays tels que la Chine et l’Inde dépendent largement du charbon pour soutenir leur politique de croissance et ce malgré leurs investissements dans le renouvelable. Selon le 3rd Solar Energy Storage de 2026, les estimations actuelles suggèrent que les réserves de charbon pourraient durer bien au-delà de 100 ans, la Chine consommant plus de la moitié de la production mondiale.
Le charbon connaît une consommation croissante au niveau mondial grâce à son prix avantageux, à son abondance, à la facilité de son stockage ainsi qu’à la sécurité d’approvisionnement, et ce malgré un reflux dans la plupart des pays occidentaux, Les projets de nouvelles mines de charbon, extensions et réouvertures, qui en incluent plus de 850 visent une mise en service étalée sur les prochaines années, une grande partie étant prévue pour la période 2025-2030 (les capacités de production en cours de développement à l’échelle mondiale s’élèvent à 2,27 milliards de tonnes par an, dont la moitié en Chine).
La consommation totale mondiale de charbon a atteint 8,85 milliards de tonnes, dont 4,95 milliards en Chine et 1,03 milliards en Inde. L’addiction au charbon des pays qui en consomment ne fait que se renforcer dans le cadre de la crise résultant du blocus du détroit d’Ormuz ce qui est de nature à augmenter l’importation de ce combustible bon marché. Même l’Allemagne envisage de redémarrer des centrales au charbon mises en réserve.
Quant au gaz,
au taux de consommation actuelle, leurs réserves connues devraient avoir une durée de vie d’environ 50 à 60 ans, les plus importantes se situant en Russie, en Iran ainsi qu’au Qatar et, dans une moindre mesure (moins de le moitié), aux USA (réserves conventionnelles et non conventionnelles) et au Turkménistan. Grâce aux découvertes de gisements de gaz de roche mère principalement au Texas, en Louisiane, Pennsylvanie, Virginie, Ohio et au Nouveau-Mexique (en tout 70% de la production de gaz américain), les Etats-Unis sont devenus le premier producteur de gaz suivi par la Russie.
Les volumes des gisements dans les pays précités restent relativement stables au fil du temps car de nouvelles réserves sont régulièrement découvertes et les techniques d’extraction s’améliorent, les gaz de roche mère offrant des perspectives alléchantes, tandis que d’autres gisements s’épuisent.
Selon Connaissance des Energies, en 2025, la consommation mondiale de gaz s’est élevée à 4 286 milliards de m3, soit environ 0,8% de plus qu’en 2024 (4 251 Gm3). Une faible hausse, en particulier après la forte croissance de 2024 (+ 2,8% par rapport à 2023), que l’AIE attribue à « la combinaison d’une activité industrielle plus faible et de prix spot du GNL relativement élevés au cours du premier semestre ».
La consommation de gaz dans le monde pourrait croître en 2026-2027, principalement en raison d’un besoin de remplacer le gaz russe en Europe et la plus grande disponibilité de GNL (gaz liquéfié), grâce entre autres aux Etats-Unis.
L ‘augmentation de l’offre de GNL (qui atteindrait 7% en 2026) devrait conduire à une baisse des prix du gaz.
Toutefois, cette hausse dépendra fortement des tensions géopolitiques (notamment au Moyen-Orient) et des grands besoins énergétiques requis par la numérisation et en particulier par les data centers. L’énergie renouvelable intermittente ne devrait jouer qu’un rôle secondaire à cause du coût global élevé des systèmes électriques verts.
Le nucléaire,
dans le cadre de sa relance dans le monde et en particulier au sein de l’UE, est confronté aux mêmes interrogations que celles qui sont soulevées par les autres types de production d’électricité : les réserves de combustible et le recours aux métaux et terres rares, mais de manière beaucoup moins inquiétante.
La fabrication des réacteurs nucléaire consomment nettement moins de métaux critiques que les systèmes éoliens et photovoltaïques (équipements et infrastructures).
Le zirconium, le métal indispensable au gainage des barres d’uranium en raison de sa très faible absorption de neutrons, est allié à une faible dose de niobium (terre rare) pour l’amélioration de la résistance à la corrosion.
D’autre part, du nickel, un peu de cobalt (métal rare) et de titane (métal rare) et du tungstène sont utilisés dans les aciers spéciaux des générateurs de vapeur de même que de petites quantités de gadolinium se trouvent au centre des barres de contrôle.ême que de petites quantités de gadolinium se trouvent au centre des barres de contrôle.
Les principaux pays producteurs de combustible nucléaire, le Kazakhstan, le Canada, l’Australie, la Namibie, la Russie et le Niger, sont exportateurs dans le monde.
Le Kazakhstan est le premier pays producteur mondial (43%) suivi par le Canada (15%) et la Namibie (12%).
Les plus importantes réserves exploitables d’uranium sont situées en Australie (28 à 29%), au Kazakhstan (12%) et au Canada (8 à 9%). La Russie ne représente que 5%, mais en maîtrise l’enrichissement via Rosatom.
Selon l’AIEA, les réserves prouvée s d’uranium sont suffisantes pour 90 à 100 ans au rythme de la consommation actuelle
L’Europe dispose, en matière de raffinage, les outils appropriés, quoiqu’encore insuffisant, grâce à Orano à Tricastin (la France possède, en outre, d’importants stocks d’uranium pauvre qui peuvent être enrichis en cas de besoin, représentant 7 à 8 ans de consommation) et au consortium comprenant le Royaume-Uni, l’Allemagne et les Pays-Bas..
Il faut rappeler que les réacteurs de quatrième génération consommeront beaucoup moins de combustible du fait du recyclage des résidus nucléaires.
Vu la priorité que donnent les Etats à la défense de leurs propres intérêts, serait-il inconvenant que le Conseil européen négocie un arrêt de la guerre en Ukraine par le biais d’accords commerciaux avec la Russie ?
Conscient de la proximité géographique de cette dernière et de ses richesses énergétiques et minérales (entre autres, métaux et terres rares), l’UE qui en est largement dépourvue, pourrait-elle concevoir des accords commerciaux avec monsieur Poutine, bien entendu, précédés de la signature d’un traité de paix entre les belligérants russe et ukrainien.
Il est évident qu’une telle équation ne se résout pas sans concessions de part et d’autre :
toutes les parties, agresseurs et victimes de cette guerre ainsi que les médiateurs, devraient s’engager à assurer l’indépendance d’une Ukraine politiquement neutre.
Ceci impliquerait des garanties militaires, en particulier le déploiement de troupes européennes (supporté par les Américains ?) le long de la frontière sud ukrainienne.
La cession de la Crimée et de certains territoires de l’Est en serait la contrepartie exigée par les Russes.
La concrétisation de pareilles dispositions ne permettrait-elle pas la mise en vigueur de contrats commerciaux précités qui profiteraient aux Européens ainsi qu’à l’Ukraine par la reprise de leurs exportations de denrées alimentaires et d’engrais et par la remise en service de leurs pipelines assurant le transit de combustibles russes vers l’Europe ?
[1] 15 Lanthanides : Lanthane, Cérium, Praséodyme, Néodyme, Prométhium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, erbium, Thulium, Ytterbium, Lutécium ainsi que deux autres terres rares : scandium et Ytrium.