Voiture électrique: un problème de batterie ? - ÉNERGIE#18

Voiture électrique: un problème de batterie ? - ÉNERGIE#18

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Bonjour à tous et bienvenue dans cette nouvelle vidéo de la série sur l’énergie où je vais vous parler de la voiture électrique. Pour ceux qui arriveraient sur ma chaîne par cette vidéo, j’essaye de résumer des sujets complexes en lisant tout plein de rapports et d’études scientifiques. Du coup, si je fais bien mon travail, vous avez un petit état des lieux des connaissances sans y passer un temps fou.

Vous trouverez mes sources référencées sur une page de mon site dont le lien est en description. Cette vidéo est un peu longue alors n’hésitez pas à utiliser le découpage présent sur la barre de lecture pour vous y retrouver ! C’est une vidéo qui fera sans doute réagir. Si vous écrivez un commentaire, essayez de rester courtois. J’essaye de suivre un peu vos commentaires mais il y en a maintenant trop sur la chaîne pour que je puisse y répondre… désolé.

Je vais parler de la voiture électrique dans deux vidéos successives. Dans celle-ci, je vais introduire les problèmes spécifiques aux transports qui nous poussent à envisager les voitures électriques à batterie. Je me concentrerai ensuite sur les questions que les batteries soulèvent comme: est-ce qu’on a assez de métaux pour les batteries ? Quels sont les impacts de l’industrie minière ? Quelle est la durée de vie des batteries ? Est-ce qu’on sait les recycler ? ou encore… Est-ce qu’il faut ouvrir des mines en France pour nos voitures électriques ? Dans la vidéo suivante, on verra si la voiture électrique permet vraiment de réduire la pollution de l’air, les émissions de CO2 et la dépendance aux ressources fossiles. Puis, je me demanderai de quoi dépend l’intérêt écologique des véhicules électriques et si on peut améliorer leur bilan par rapport à la situation actuelle. On réfléchira aussi à l’utilité des véhicules hybrides et on questionnera la demande et la place centrale des voitures dans notre société.

Dans ma longue série sur l’énergie, on a parlé de nombreux sujets. Mais, je vous ai peu parlé des transports alors il est important que je mette un peu de contexte. Quand on parle d’énergie, on pense souvent à l’électricité. Mais, l’énergie nous

sert aussi à nous chauffer, à nous transporter ou à produire les matériaux et les objets que nous utilisons. Ici on va s’intéresser aux transports dont la transformation est un des défis les plus difficiles de la transition énergétique. En 2019, les transports intérieurs ont émis 136 millions de tonnes d’équivalent de CO2. Et, vous voyez que ça a pas mal augmenté depuis les années 60 !Les équivalents CO2 prennent en compte d’autres gaz comme le méthane et le protoxyde d’azote. 136 millions de tonnes d'équivalent de CO2,ça représente 31% des émissions de gaz à effet de serre en France. Si on ne regardait que le CO2, ça représenterait 40% des émissions françaises. Les transports ont deux grandes fonctions: déplacer des personnes et déplacer des marchandises.

Si on regarde les émissions des transports en les séparant ainsi, on voit que les transports de voyageurs émettent beaucoup plus de CO2 que les transports de marchandises. Mais, ici on ne regarde que les transports intérieurs et c’est souvent sur eux qu’on se concentre parce qu’il n’est pas facile d’allouer les émissions d’un trajet entre deux pays. Je ne suis pas certain de la manière dont les transports internationaux sont alloués mais je crois que c’est en fonction du pays dans lequel le carburant est acheté. Si on les prend en compte, ce qui est quand même mieux pour comprendre les émissions des transports, il faut ajouter 24 millions de tonnes d’équivalent CO2 au 136 millions de tonnes émises par les transports intérieurs. Ces 24 millions de tonnes d'équivalent CO2 correspondent à des trajets entre la France et un autre pays.

On voit que les transports de marchandises augmentent un peu, notamment à cause du commerce maritime international. Les transports de voyageurs augmentent davantage,et en bonne partie, à cause de l’avion. Si on regarde par mode, on voit que le fret routier pèse plus lourd que la navigation.

Pour le transport de voyageurs, l’avion n’est pas négligeable. Mais, ce sont les voyageurs routiers, essentiellement les voitures, qui se taillent la part du lioils pèsent pour plus de la moitié du total des émissions des transports. Les véhicules individuels et les poids lourds jouent un rôle important dans les émissions de CO2 des transports. Et encore, on ne regarde ici que les émissions directes, liées à

la combustion du carburant. Si on ajoutait la production des véhicules, le raffinage des carburants, la construction des infrastructures routières et tous ces trucs là… la note serait encore plus salée ! Un véhicule n’est pas un petit objet et on a vu dans la vidéo précédente que produire de l’acier émettait beaucoup de CO2. Les transports de personnes et de marchandises émettent autant de CO2 parce qu’ils dépendent, pour l’immense majorité, du pétrole comme vous pouvez le voir sur ce graphique. Vous voyez également que la quantité d’énergie utilisée dans les transports a explosé depuis les années 60. L’électricité est encore très peu utilisée aujourd’hui et essentiellement

par le ferroviaire. La bande verte est constituée d’agrocarburants qui sont notamment mélangés à l’essence et au diesel, on y reviendra… Donc ça c’est pour la France. Et dans le monde, ça donne quoi ? Dans le monde, le transport est responsable d’environ le quart des émissions de CO2 induites par la combustion de ressources fossiles. La part du transport dans les émissions mondiales est donc plus faible que la part dans les émissions françaises, qui est de 40% des émissions de CO2. Mais, même au niveau mondial, les émissions de gaz à effet de serre des transports représentent une part importante et encore une fois, on ne regarde que les émissions directes. Une

partie des émissions de l’industrie, par exemple, sont induites par notre utilisation des transports. Et c’est bien à cause du changement climatique qu’on veut changer tout ça? Oui, le changement climatique est une raison suffisante pour nous passer des ressources fossiles. Mais, l’extrême dépendance des transports au pétrole pose deux autres problèmes qui justifient, eux aussi, qu’on bouge sur cette question.

La pollution de l’air tue plusieurs millions de personnes chaque année dans le monde et approximativement 50 000 par an en France. La pollution de l’air est un problème multifactoriel complexe et on ne peut pas la réduire aux transports. Mais il est indéniable que les émissions des transports y jouent un rôle important.

Enfin, le pétrole est une ressource fossile et donc limitée par nature. Des ressources fossiles qui alimentent nos sociétés, le pétrole est celle qui va nous faire le plus rapidement défaut. Aujourd’hui, beaucoup d’experts et de grandes compagnies pétrolières s’accordent sur le fait que le pic pétrolier est proche. ça ne veut pas dire qu’il n’y

aura plus de pétrole après mais que la production se réduira d’année en année. Je signale que j’ai déjà parlé de la question du pic pétrolier sur cette chaîne si vous ne connaissez pas le sujet. Cette énorme dépendance du transport de personnes et de marchandises au pétrole est une des plus grandes vulnérabilités des sociétés modernes. Pour les pays qui dépendent essentiellement des importations pour se fournir en pétrole, comme la France, ça plombe aussi la balance commerciale. En 2019, les importations de pétrole brut, de produits raffinés et de biocarburants ont coûté à la France 36 milliards d’euros. Même si tout ça

ne finit pas dans le réservoir des voitures, ça donne une idée du poids que fait peser notre dépendance à l’or noir dans notre balance commerciale. Et, évidemment, ça prend une place importante dans la géopolitique. On ne peut pas se fâcher avec les pays qui nous vendent le pétrole indispensable au fonctionnement de l’économie… Et, au niveau mondial, vous savez probablement à quel point la dépendance des économies développées au pétrole a joué un rôle majeur dans la géopolitique du siècle passé. Si vous ne le savez pas, je vous recommande, encore une fois, l’excellent livre de Matthieu Auzanneau: Or noir, la grande histoire du pétrole. Mais si le pétrole pose autant de problèmes… pourquoi on fait reposer toute notre mobilité dessus… On est con ou j’ai raté un truc? La dépendance des transports au pétrole va nous poser des difficultés, c’est certain mais elle est logique. L’extraction des ressources fossiles, apporte à nos sociétés des quantités énormes d’énergie disponible pour faire plein de trucs. Essayez de pousser

votre voiture sur votre trajet quotidien… vous comprendrez vite cet aspect. Si le pétrole s’est imposé dans les transports, c’est que c’est une source d’énergie incroyablement dense et pratique d’utilisation. 1 litre de diesel contient 40 mégajoules d’énergie. Sa combustion libère une énergie équivalente à celle d’une tonne d’eau tombant de 4 kilomètres de haut. Si vous êtes un individu en bonne santé, il vous faudrait environ 150 heures d’efforts physiques avec vos bras et vos jambes pour fournir l’équivalent de l’énergie libérée par la combustion de ce petit litre de diesel. Ce qui vous donne une idée de la quantité d’énergie à votre disposition dans un réservoir de voiture… Et pour le côté pratique, vous pouvez remplir ce réservoir en quelques minutes à la station service et vous êtes reparti pour des centaines de kilomètres. Et à un prix dérisoire par

rapport à l’énergie contenue dans ces carburants. Si on n’avait pas eu le pétrole, les transports ne se seraient pas autant développés. Nos sociétés ne seraient pas aujourd’hui aussi dépendantes de la voiture pour déplacer les gens et des camions pour déplacer les marchandises. C’est l’existence de cette

ressource naturelle qui a façonné nos sociétés sur bien des aspects ! Faire sortir les transports du pétrole s’annonce très difficile et rien ne nous garantit que nous pourrons garder la même mobilité qu’aujourd’hui. Okay… Donc soit on fait en sorte de sortir du pétrole le plus vite possible pour éviter de déglinguer trop de gens avec le changement climatique… Soit on sort du pétrole parce qu’on n’en a plus assez. En substance, on n’a pas vraiment le choix… Et du coup, la voiture électrique, c’est une solution à ça? Et bien c’est la question à laquelle je vais essayer de répondre dans cette vidéo et la suivante ! Et, pour ça, je vais effectivement me concentrer sur la mobilité légère et, en particulier, les voitures. Je pense qu’on aura l’occasion de parler de la mobilité

lourde dans la prochaine vidéo sur l’hydrogène et donc de compléter tout ça. La mobilité légère et la mobilité lourde ne soulèvent pas les mêmes questions et je ne peux pas tout traiter d’un coup. Les véhicules électriques à batterie vont probablement s’imposer pour la mobilité légère avant la mobilité lourde donc c’est une raison de commencer par là. Et… c’est surtout le sujet des voitures qui est discuté et

certains d’entre vous me l’ont pas mal réclamé ! En posant la question sur Twitter, je me suis vite rendu compte que la voiture électrique soulevait de nombreuses interrogations. C’est un sujet vaste et je ne serai pas exhaustif mais je vais maintenant faire de mon mieux pour répondre à tout ça. Normalement, avec cette vidéo et la suivante, vous devriez avoir des clefs de lecture pour vous y retrouver dans les nombreuses informations, parfois contradictoires, auxquelles on est exposé sur ce sujet. Avant de commencer moi j’ai une question, si on met de côté les voitures électriques on a quoi comme alternative à l’essence et au diesel? D’abord, les agrocarburants. Vous ne le savez peut-être pas mais, en Europe, vous utilisez des agrocarburants en faisant le plein… dont une partie est produite à partir d’huile de palme. L’essence marquée E10 à la pompe contient jusqu’à 10% d’agrocarburants

et le diesel B10 suit la même logique. Il y a également la possibilité d’utiliser du méthane, soit du biogaz, donc du méthane qui provient de la biomasse, soit du méthane produit à partir de l’hydrogène. L’utilisation de biomasse pour les agrocarburants et le biogaz se heurte à une disponibilité limitée, un usage qui serait plus pertinent ailleurs que dans la mobilité légère et des impacts environnementaux qui peuvent être importants. L’utilisation directe ou indirecte de l’hydrogène pose également des problèmes que je détaillerai dans les prochaines vidéos sur l’hydrogène parce que ce sera plus facile une fois qu’on aura parlé de la voiture électrique à batterie. Après, n’oublions pas qu’on n’est pas obligé, ou qu’on n’ arrivera pas, à remplacer tout le pétrole. Dans les “alternatives” au pétrole, il faut aussi envisager une évolution

et une réduction des transports mais on parlera plutôt de ça dans la seconde vidéo. Aujourd’hui, la majeure partie des scénarios de transition des transports s’oriente vers une mobilité légère reposant en bonne partie sur les voitures électriques à batterie plutôt que sur l’hydrogène ou les agrocarburants. En France, c’est le choix des voitures électriques à batterie qui est fait dans la stratégie nationale bas carbone. Il est donc important de comprendre pourquoi la voiture électrique est aussi présente dans les scénarios de transition énergétique. Et pour ça, il faut savoir ce qu’est une voiture électrique. On dit qu’une voiture est électrique lorsqu’elle se déplace exclusivement à l’aide d’un moteur électrique. Il existe plusieurs technologies de voitures électriques. On parlera, par

exemple, des voitures électriques pouvant fonctionner à l’hydrogène dans une future vidéo. Les voitures électriques auxquelles je vais m’intéresser dans cette vidéo sont les voitures électriques à batterie. Une première information qui surprendra peut-être c’est que les voitures électriques ne sont pas une nouveauté. Au début des années 1900, plus d’un tiers des voitures américaines

étaient des voitures électriques avec des batteries au plomb. Et la première voiture à franchir le cap des 100 km/h était une voiture électrique belge : la jamais contente. Avec un design aussi classe que son nom ! Mais les voitures électriques utilisées en ville avaient de faibles vitesses, typiquement 30 km/h, et de faibles autonomies, typiquement une soixantaine de km. Quand on a commencé à construire des routes adaptées aux voitures en dehors des villes, la volonté d’aller plus vite et plus loin, les améliorations techniques et la production de carburants peu cher ont rapidement permis aux voitures disposant d’un moteur à combustion interne de supplanter les voitures électriques à batterie.

Aujourd’hui, les voitures électriques à batterie reviennent sur le devant de la scène en grande partie pour répondre aux enjeux environnementaux qu’on a évoqués: réduire les émissions de CO2, sortir du pétrole et lutter contre d’autres pollutions directes comme la pollution de l’air ou le bruit. Et tu vas dire voiture électrique à batterie pendant toute la vidéo? Parce que c’est un peu lourd… Non, tu as raison, on va se simplifier la vie. A partir de maintenant, quand je dis voiture électrique, je veux dire voiture électrique à batterie. Et pour englober nos voitures traditionnelles au diesel ou à l’essence, je dirai voiture thermique. Des technologies de batteries très différentes sont utilisées dans le monde. Par exemple,

les voitures thermiques possèdent une batterie au plomb. Si cette batterie est à plat, la voiture ne peut pas démarrer et il faut trouver un moyen de la charger partiellement, le plus souvent à l’aide des fameuses pinces crocos et de la batterie chargée d’un second véhicule. Mais, la technologie dominante pour faire des batteries pour véhicules électriques est aujourd’hui la batterie lithium-ion. C’est une technologie similaire à celle qui équipe vos téléphones portables.

On ne se représente pas forcément à quoi ressemble une batterie de voiture électrique alors on peut commencer par là en regardant ces trois batteries de 2014. Quand on se penche sur une batterie, on voit qu’elle est constituée de plusieurs modules. Ici, 16 modules pour la première batterie, 8 pour la seconde et 48 pour la troisième. Et, si on ouvre ces

modules, on voit qu’ils sont constitués de plusieurs cellules. Ces cellules sont assemblées de façon à augmenter soit la tension, soit l’intensité du courant qui sera délivrée par la batterie. On voit qu’une batterie peut contenir de nombreuses cellules: 7104 sur la première batterie, 96 pour la seconde et 192 pour la troisième. Les cellules des batteries lithium ion ont différentes formes et différentes chimies mais le principe reste le même. Le pôle positif est appelé la cathode et le pôle négatif est appelé l’anode. Lors de la décharge de la cellule, le courant circule du pôle positif vers le moins, donc de la cathode vers l’anode. L’intérieur de

la cellule est rempli d’un liquide, l’électrolyte, dans lequel l’ion lithium est dissous. Une membrane est également présente pour séparer l’anode de la cathode, elle doit être capable de laisser passer les ions lithium. Lorsque la batterie se décharge, les atomes de lithium intercalés dans l’anode vont migrer vers la cathode pour s’y intercaler. Lors de la charge, on observe le déplacement inverse. Le lithium migre de la cathode vers l’anode. Voilà pour un aperçu très rapide

du fonctionnement d’une batterie, je vous laisse quelques liens pour mieux comprendre cet aspect. Il y a beaucoup de choses à dire sur les batteries et on va commencer par regarder les matériaux qui la composent. Il nous faut des matériaux classiques pour la structure de la batterie et ses conducteurs: du plastique, de l’aluminium, du cuivre ou encore dans certaines applications des fluides de refroidissement.

Dans les métaux communs, il peut y avoir des questions de limites géologiques notamment sur la disponibilité du cuivre qui est utilisé en plus grande quantité par les voitures électriques que par les voitures thermiques. Mais, creuser la question du cuivre demanderait de regarder la transition énergétique dans son ensemble parce que c’est un métal qui est utilisé en grandes quantités par de nombreux secteurs. C’est une sous question qui me semble encore controversée et qui est surtout trop complexe et trop grosse pour cette vidéo. Quand on parle des batteries, les matériaux qui suscitent souvent le plus de questions sont les métaux qui donnent à la batterie ses caractéristiques et on va donc se concentrer là-dessus. Les anodes des batteries lithium ion sont en graphite, le même matériau que les mines de crayons à papier. Différentes cathodes existent mais elles reposent le plus

souvent sur le cobalt et le nickel auxquels vient s’ajouter du manganèse ou de l’aluminium. Et, évidemment, dans tous les cas, il nous faut du lithium. Ces matériaux clefs sont étudiés dans un rapport de l’UNEP que vous pouvez consulter. Ici, je vais me concentrer sur les deux matériaux qui soulèvent le plus de questions vis-à-vis de leurs impacts environnementaux et de leur rareté: le lithium et le cobalt.

La première question qui me vient là c’est tout simplement est ce qu’on aura assez de lithium et de cobalt? Je vais d’abord essayer de répondre à ça en ne considérant que la seule limite géologique. Je complèterai vers la fin de la vidéo avec des considérations géopolitiques qui découlent de l’inégale répartition de différentes ressources ou de leur exploitation. Imaginons qu’on s’intéresse à une ressource donnée comme le lithium ou le pétrole. On sait ce qu’on a déjà extrait et on découpe ce qu’il reste dans le sous-sol en plusieurs catégories. Les ressources désignent les gisements identifiés alors que les réserves désignent la sous-partie qui est économiquement récupérable. Quand on a peu cherché un

élément chimique, les ressources estimées sont faibles et elles augmentent avec la prospection elles augmentent aussi avec les améliorations technologiques qui peuvent rendre récupérables des ressources qui étaient considérées comme non récupérables. Les réserves augmentent aussi avec la prospection. Et également, avec le prix de la matière première et les améliorations technologiques. Si on est prêt à payer davantage pour extraire une ressource, des gisements qui n’étaient pas rentables le deviennent et une partie des ressources deviennent des réserves. Si on améliore les techniques d’extraction, on peut également s’intéresser à des gisements dont l’exploitation n’était pas initialement rentable ou techniquement possible.

En fait ce qui s’épuise au fur et à mesure de l’exploitation minière, ce sont les gisements contenant les métaux d’intérêt dans des concentrations qui rendent leur exploitation possible. Et, comme on n’est pas bête, on commence à exploiter les gisements les plus concentrés et les plus faciles d’accès. Toutes choses égales par ailleurs, plus on exploite, plus il devient compliqué, cher et énergivore de sortir un kilo de métal du sol. Et le lithium et le cobalt on en a déjà extrait beaucoup ? Le lithium et le cobalt sont des métaux qu’on utilise relativement peu pour l’instant. En 2019, la production mondiale de lithium s’élevait à 77 000 tonnes et celle de cobalt à 140 000 tonnes. Les volumes de ces cubes sont proportionnels à la production de 2019. Pour avoir un point de repère, sur la même année la production de cuivre primaire

s’élevait à 20 millions de tonnes et la production de fer destinée en grande partie à la production d’acier à 1 300 millions de tonnes. Après, même au niveau de la production actuelle, le lithium et le cobalt sont déjà bien au-delà de la production de métaux qui sont contraints par leur très faible abondance géologique comme le platine dont on a produit 180 tonnes en 2019 ou le palladium dont la production s’élève à 210 tonnes pour la même année… ce qui rend la représentation difficile quand on ne succombe pas à l’appel de l’échelle logarithmique. Comme ce sont des métaux peu exploités et dont l’intérêt est relativement récent, les quantifications bougent très vite comme on peut le voir si on regarde les ressources identifiées par l’institut d’études géologiques des États-Unis (USGS), une des rares sources disponibles sur ces questions. L’estimation des ressources mondiales de lithium est passée de 34 millions de tonnes en 2016 à 86 millions de tonnes en 2021 et l’estimation des réserves est passée de 14 millions à 21 millions de tonnes sur la même période. On retrouve un paradoxe classique, plus le temps passe et plus on a de ressources et de réserves. En gros avec le temps, on explore et ce qu’on trouve de nouveau ça fait plus que compenser ce qu’on a exploité sur la même période. Ca va j’ai compris ton paradoxe c’est

pas non plus sorcier. Et les réserves existantes, genre de lithium, ça représente de grandes quantités ? On a dit que les réserves de lithium étaient aujourd’hui de 21 millions de tonnes. Une batterie de voiture électrique de 55 kWh utilise environ l’équivalent de 1,4 kg de lithium pur. Les seules réserves connues aujourd’hui seraient donc suffisantes pour produire 15 milliards de batteries pour voitures électriques. Les papiers scientifiques qui existent sur le sujet sont plutôt rassurants. Et garder en tête que le déploiement de la mobilité électrique ne sera pas instantané. Les estimations

de ressources et de réserves continueront d’évoluer au fur et à mesure de la montée en puissance des véhicules électriques. Ce que j’ai du mal à comprendre avec ton discours, c’est que pour le lithium tu nous dis que ce qui reste dans le sous-sol c’est pas une limite mais pour le pétrole c’en est une… C’est un peu “deux poids deux mesures” sur cette chaîne, non ? Excellente remarque. Vous voyez sur cette figure que la production de pétrole repose aujourd’hui largement sur les découvertes passées. On fait de moins en moins de découvertes

alors qu’on continue d’explorer. Or, on aurait besoin de nouvelles découvertes si on voulait continuer à augmenter la production dans les prochaines années... Si j’essaye de représenter qualitativement et subjectivement la manière dont je perçois la question du pétrole et celle du lithium, ça ressemblerait à ça. C’est notre relativement bonne connaissance de ce qui reste dans le sous-sol et de ce qu’il nous reste probablement à découvrir qui permet de comprendre qu’on va avoir des soucis avec le pétrole. La disponibilité géologique va être une limite à l’augmentation de la production pétrolière et on passera très probablement par un pic pétrolier, un maximum de production, dans les prochaines années.

Les estimations de réserves pour le pétrole sont bien plus proches des limites de disponibilité géologique que les estimations pour des éléments qu’on exploite peu, depuis peu de temps et/ou qu’on a recherché que dans un nombre limité de régions. Vous voyez que la question des limites géologiques est une question complexe. Suivant les ressources dont on parle, faire appel aux notions de ressources et de réserves a plus ou moins de pertinence. Et ça ne nous met pas à l’abri d’évolutions qui peuvent radicalement changer la donne. Attends de quoi on parle là, quel genre d’évolution pourrait radicalement changer la donne ? Et bien vous savez peut-être que l’exploitation des ressources non conventionnelles a permis de continuer d'accroître la production mondiale de pétrole et de faire, à nouveau, des états-unis un grand producteur de pétrole grâce à l’exploitation du pétrole dit “de schiste”.

Beaucoup de spécialistes n’avaient pas vu venir l’exploitation de ces ressources non conventionnelles qui a repoussé de quelques décennies le pic pétrolier. On peut donc se demander s' il existe des ressources minérales non conventionnelles qui pourraient jouer un rôle similaire à l’avenir… parce que l’ouverture de nouveaux fronts pour l’extraction de différentes ressources métalliques peut radicalement changer les estimations de réserves. Par exemple, il y a au fond des océans des nodules polymétalliques, des petites structures contenant différents métaux à forte concentration. Ces nodules sont très intéressants pour l’industrie minière mais ne sont pas exploités aujourd’hui pour des raisons économiques, politiques mais également pour des raisons écologiques. L’exploitation minière sous-marine

pourrait avoir des impacts importants sur les écosystèmes qui tapissent le fond des océans. Et je dis “pourrait” parce qu’on en sait encore peu aujourd’hui sur les fonds océaniques. Vu où en est la technologie, il est possible que ces nodules soient exploités dans un futur pas si lointain et que j’en fasse une vidéo sur la chaîne si ça devient un sujet chaud dans les années à venir.

Un certain nombre de métaux sont également dissous à faible concentration dans l’eau de mer, et on avait parlé du cas de l’uranium dans la vidéo dédiée. Les quantités totales en jeu sont énormes mais la dilution importante rend ces ressources non exploitables aujourd’hui pour des raisons technico-économiques. Du peu que j’ai lu, ça paraît bien moins probable que l’exploitation des nodules polymétalliques parce que beaucoup plus difficile techniquement. Enfin, des acteurs commencent à s’intéresser aux ressources métalliques de certains astéroïdes qui croisent dans notre système solaire. Bon, honnêtement, je pense que pour le coup, ça relève plus de la science-fiction que de la prospective mais l’avenir me donnera peut-être tort ! Peut-être que l’humanité n'exploitera jamais aucune de ces trois sources. Mais, si elle en exploite une un jour, ça change radicalement la manière de penser les ressources de certains métaux en ajoutant des sources non conventionnelles qui ne sont pas considérées aujourd’hui.

Bon pour le lithium, tu nous a longuement expliqué qu’on était loin des limites… Mais, c’est vrai aussi pour les autres métaux ? Le problème de faire le tour des métaux, c’est que ce serait long et pas nécessairement utile parce que je pense que nos connaissances sur les ressources sont trop limitées pour se permettre de faire des plans sur la comète. C’est pour ça que j’ai préféré vous expliquer la logique générale avec le cas du lithium. Je vais me servir du cobalt pour mettre en avant un autre point qui complique l’analyse. Le cobalt est un métal qui soulève plus de questions que le lithium et pas seulement à cause d’enjeux géologiques mais aussi à cause d’enjeux économiques, politiques et sociétaux. Pour éviter de reposer sur ce métal, des constructeurs comme Tesla ou Renault ont annoncé le recours à des batteries lithium fer phosphate qui utilisent des éléments plus abondants que le cobalt, le nickel ou le manganèse. Mais, ces batteries lithium

fer phosphate sont capables de stocker approximativement 30% d’énergie en moins par unité de masse. On ne peut pas être gagnant sur tous les tableaux. La chimie des batteries évoluera sans doute encore. Les recherches sont nombreuses sur des technologies comme les batteries lithium soufre, lithium air ou encore les batteries solides. Peut-être qu’on verra ces technologies de batteries se déployer dans une décennie…ou

peut-être pas. Il est impossible de prédire quelles seront les technologies de batterie qui émergeront. C’est un domaine qui a évolué incroyablement rapidement et qui continue de le faire. Quand on parle de batteries, on ne peut pas ignorer cette possibilité de substitution entre éléments chimiques tant il y a de possibilités différentes. Si, par exemple,

le cobalt est un problème, la conséquence ne sera pas la disparition des voitures électriques mais la production de batteries qui n’utilisent pas de cobalt. La possibilité de substitution entre différents éléments rend encore moins crédible l’idée que le déploiement des voitures électriques se heurterait rapidement aux limites géologiques. Tu as dit que les batteries avaient évolué super rapidement. Qu’est-ce que tu veux

dire par là ? Si vous voulez vous faire une idée de cette évolution, je vous laisse un papier scientifique qui montre que la densité énergétique des batteries, c’est-à-dire la quantité d’énergie qu’elles peuvent contenir par unité de volume. Cette densité énergétique a plus que triplé depuis 1990. Sur la même période, le prix a été réduit de 98%. 1 kWh de batterie coûtait pratiquement 10000 $ dans les années 90 pour 200 aujourd’hui. Les décennies à venir continueront probablement d’améliorer les batteries pour la mobilité électrique, surtout si on massifie leur production.

Le monde des batteries est un monde en évolution rapide sur les caractéristiques techniques, économiques ou la chimie utilisée. Ce qui rend difficile d’anticiper les évolutions à venir. J’avoue que je suis un peu surpris… Avec tout le mal qu’on dit des métaux, je pensais que c’était un énorme problème ! Mais, je n’ai pas dit qu’il n’y avait pas de soucis de ce côté-là. Pour l’instant, j’ai juste expliqué que l’argument d’une limite de disponibilité géologique de ces métaux me paraissait peu pertinent. Mais, il y a d’autres problèmes et notamment

l’impact écologique de l’extraction minière. On en avait déjà parlé dans une vidéo sur cette chaîne qui n’a pas trop mal vieilli. Si vous retournez la voir, j’ai ajouté un petit commentaire épinglé sous la vidéo pour préciser deux/trois trucs. L’extraction minière est une des activités humaines les plus impactantes sur l’environnement. Il y a d’abord un impact physique direct. Pour les mines à ciel ouvert, il faut défricher et ouvrir le sol.

La mise en contact avec l’atmosphère de roches présentes dans le sous-sol et leur exposition à l’érosion peut induire des drainages miniers acides. Les terres et les cours d'eau en aval vont alors s’acidifier. L’effet est plus ou moins grave suivant la nature des roches et la gestion des déchets miniers.

S'ils sont naturellement présents dans les roches extraites, on peut polluer l’environnement avec des métaux lourds qui sont solubilisés par les drainages miniers acides. La pollution aux métaux lourds a des effets importants sur la santé humaine, sur les écosystèmes et perdure dans le temps. Cette pollution de l’eau peut affecter l’aval des sites d’extraction et percoler dans les nappes phréatiques, contaminant les ressources en eau douce.

Il peut donc y avoir des pollutions induites par le relargage dans l’environnement de la mine des éléments coincés jusque là dans le sous-sol. En plus, il peut y avoir une pollution supplémentaire découlant directement des produits chimiques utilisés pour l’extraction minière ou le traitement des minerais. Enfin, l’extraction elle-même présente des risques sanitaires pour les travailleurs. L’exemple typique étant la silicose, une maladie pulmonaire provoquée par l’inhalation chronique de particules de poussière de silice cristalline. Et là, je n’ai parlé que de l’extraction. La production du métal à partir des minerais

va demander beaucoup d’énergie et provoquer l’émission de différents polluants. Elle va aussi nécessiter des produits chimiques qui peuvent avoir des impacts conséquents sur la santé humaine et l’environnement s’ils ne sont pas convenablement utilisés et traités. En plus de ces impacts locaux de la métallurgie, il y a des impacts globaux et notamment le changement climatique. Aujourd’hui, l’extraction minière utilise le plus souvent des ressources fossiles parce que les sites sont isolés. Et, la production métallique repose aussi

largement sur les ressources fossiles. On en a parlé dans la précédente vidéo où on a parlé du cas de l’acier. On avait vu que la production d’acier était responsable d’environ 10% des émissions de CO2 au niveau mondial parce qu’elle se fait encore beaucoup avec du charbon.

Le recyclage de l’acier, par contre, se fait avec de l’électricité. Dans le cas d’une utilisation de l’électricité, les impacts dépendent de l’électricité utilisée. Recycler l’acier avec de l’électricité provenant de barrages hydroélectriques n’aura pas le même impact que le recycler en utilisant de l’électricité issue de centrales au charbon. Un autre exemple est la production primaire d’aluminium qui se fait par électrolyse et dont les impacts dépendent donc, entres autres, de l’électricité utilisée. C’est pas réjouissant tout ça… mais j’ai l’impression que tu mets plein de conditionnel j’ai du mal à saisir la gravité de ces impacts...

Si l’extraction minière sera toujours une activité polluante, le spectre est extrêmement large. La production d’un kg de platine sera, par exemple, plus polluante que la production d’1 kg de cuivre parce que la production de platine nécessite beaucoup plus d’énergie. Il y a donc une dépendance aux métaux avec certains métaux produisant, en plus, des pollutions spécifiques. Par exemple, les boues rouges dont vous avez peut-être entendu parler désignent des déchets dus à la production d’aluminium.

Et , il y a également beaucoup de différences entre les mines. Des mines artisanales illégales dans des pays en voie de développement où les déchets et produits chimiques sont directement déversés dans l’environnement ont des impacts environnementaux extrêmement élevés. Ce sont aussi dans les mines artisanales illégales qu’on rencontre des problèmes sociaux comme l’exploitation d’enfants qui sont souvent relayés par les médias alors que ces exploitations concernent une part très limitée de la production métallique mondiale. D’ailleurs, petite réflexion au passage sur ces informations sensationnalistes. Quand des activités d’extraction illégales exploitent des enfants, ça devrait nous pousser à lutter contre ça mais pas à rejeter certaines technologies. Quand on se rend compte que des enfants sont

employés par l’industrie textile, on ne cesse pas de s’habiller mais on lutte contre ces pratiques. A l’opposé des mines artisanales et illégales, des mines utilisant des technologies modernes de gestion des effluents et encadrées par des normes strictes ont des impacts environnementaux et sociaux bien plus faibles. Pour résumer, l’extraction minière ne sera jamais propre ou sans aucun impact mais les impacts par kilo de métal produit varient énormément d’un métal à l’autre ou d’une technologie d’extraction à l’autre. Il faudrait quasiment regarder les mines au

cas par cas pour en détailler les impacts. Et du coup on a tous ces impacts de l’extraction minière derrière la voiture électrique ? Oui mais pas seulement derrière une voiture électrique… On a tout ça derrière une voiture thermique, une éolienne, une centrale nucléaire, une boîte de conserve, un vélo ou des couverts. Même la production de métaux très courants comme le cuivre, l’aluminium ou le fer a des impacts environnementaux. Après ne me faites pas dire ce que je n’ai pas dit, il faut beaucoup plus d’acier pour faire une voiture qu’une fourchette. Donc il y a beaucoup plus des impacts dont on vient de parler derrière une voiture que derrière une fourchette. En dehors de la batterie et

du moteur, une voiture thermique et une voiture électrique sont comparables dans leurs besoins en métaux. Mais, il faut plus de métaux pour une voiture électrique parce qu’il faut produire une grosse batterie. Pour avoir un repère, une Renault Clio pèse autour de 1 200 kg contre 1 500 pour une Renault Zoé. La batterie d’une capacité de 52 kWh pèse 326 kg et ce sont des métaux pour une bonne part.

Dans les métaux de la batterie, c’est essentiellement des métaux communs. Si on se concentre sur les métaux souvent considérés comme critiques pour les voitures électriques, une batterie comme celle de la Zoé doit contenir autour de 1,4 kg de lithium et 12 kg de cobalt dans les 326 kg de la batterie. On a donc des quantités modérées de lithium et de cobalt par voiture électrique.

Et le lithium et le cobalt, est ce que ce sont des métaux avec une extraction particulièrement polluante ? C’est dur à juger donc ce que je vais dire relève plus de mon opinion après avoir lu pas mal de trucs que de quelque chose que je serais capable de quantifier précisément. Le cobalt est un coproduit de l’extraction du cuivre et du nickel donc estimer son impact pose des problèmes d’allocation. Si on sort 10 kg de cuivre et 1 kg de cobalt d’une mine… comment on répartit l’impact de la mine entre les deux ? Si on choisit de le faire en fonction du poids ou de la valeur économique… on aura des résultats très différents. Mais, globalement l’extraction du cobalt ne me paraît pas plus problématique

que celle du cuivre ou du nickel qui n’est pas autant décriée. Le lithium est aujourd’hui extrait de deux manières. De l’exploitation à ciel ouvert, en Australie notamment, de gisements contenant du lithium dans des minéraux. Mais, le lithium utilisé dans les batteries provient plutôt d’aquifères salins exploités, notamment, au Chili. Dans ce second cas, on pompe en surface de l’eau dans laquelle du lithium est dissous. On attend ensuite que le soleil du désert fasse s’évaporer tout ça. On extrait ensuite le lithium du sel. Aujourd’hui, cette production de lithium est un coproduit

de l’exploitation du potassium, notamment pour l’agriculture. A ma connaissance, le principal problème que ça soulève, c’est qu’il faut un apport d’eau douce pour les travailleurs et certaines opérations et que ce sont des mines au milieu du désert. En dehors de ce point, l’extraction du lithium et du cobalt ne me paraît pas beaucoup plus problématique que celle de métaux communs et utilisés en grande quantité comme l’aluminium ou le cuivre. J’ai peut-être raté des trucs donc comme toujours, si je révise mon

jugement ou qu’on me fait remonter des erreurs, je les mettrai dans le commentaire épinglé sous la vidéo. Pour vous faire une idée un peu plus précise d’à quoi ressemble une mine de lithium ou de Cobalt, je vous conseille de regarder le documentaire “A contresens” qui est un des rares documentaires pertinents que j’ai réussi à trouver sur la question du véhicule électrique et notamment sur la question de l’extraction du cobalt et du lithium. Vous y apprendrez davantage sur les problématiques spécifiques de ces métaux et la désinformation sur ce sujet. Et pourquoi c’est important de comprendre l’impact de la production de métaux ? Qu’on parle de panneaux photovoltaïques, d’éoliennes ou de voitures électriques, la transition énergétique a tendance à nous faire reposer davantage sur divers métaux pour s’affranchir de notre dépendance aux ressources fossiles. Si l’approche est justifiable dans une logique de minimisation de nos impacts environnementaux, il ne faut pas croire que ce sont des technologies propres, vertes ou je ne sais quel autre adjectif à la mode.

Je pense qu’il est indiscutable que l’impact derrière 1 kWh d’électricité éolienne est bien plus faible que celui qu’on trouverait derrière 1 kWh d’électricité provenant d’une centrale au charbon… Mais ça ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’impact. Après, si on compare voiture thermique et électrique, il faut aussi garder à l’esprit les impacts propres à la voiture thermique. Elle demande non seulement de l’extraction minière mais aussi de l’extraction du pétrole. Et l’extraction de ressources fossiles cause

son lot de problèmes géopolitiques et d’impacts environnementaux. Méfions nous des critiques à charge qui oublient rapidement ça. C’est bien de considérer les kgs de lithium et de cobalt des batteries mais n’oublions pas que l’alternative thermique repose sur des milliers de litres de carburant consommés sur la durée de vie de la voiture. Les barils de pétrole ne poussent pas sur les arbres et, contrairement aux métaux des batteries, le pétrole est consommé à l’usage. Comprendre les impacts derrière les métaux permet également d’essayer de les réduire. On l’a dit, les impacts dépendent de la manière dont les minerais sont exploités et ça peut être un argument pour ramener l’extraction minière en France et en Europe, j’y reviendrai à la fin de la vidéo.

Mais, toute chose égale par ailleurs, ça veut aussi dire que si on veut réduire les impacts des métaux, il faut en utiliser le moins possible et dans des objets qu’on ferait durer le plus longtemps possible. Okay je comprends le raisonnement, du coup ça amène naturellement une autre question, la batterie de la voiture électrique, elle dure longtemps? Une batterie neuve est à son potentiel maximum et, ensuite, elle ne va faire que se dégrader. Au fil du temps, elle va perdre en capacité et l’autonomie de la voiture électrique va décroitre. Cette lente dégradation se fait à chaque cycle de charge/décharge mais également naturellement dans le temps. Même une batterie oubliée dans un coin va voir sa capacité se dégrader au fil du temps. Il existe des batteries avec des chimies différentes et la structure des batteries ou les systèmes permettant de les refroidir changent également entre les modèles et les marques. Il est

donc assez dur de donner une longévité valable pour tous les véhicules électriques. Et même pour un véhicule donné, différents paramètres d’utilisation vont jouer sur la durée de vie de la batterie. Oui okay on sait, comme toujours c’est compliqué, mais tu peux peut-être en dire un peu plus quand même ? Et bien, je dois dire que j’ai été agréablement surpris par leur durabilité en faisant mes recherches… D’abord, il faut noter que les garanties sur les batteries varient entre les constructeurs mais sont typiquement de 8 ans ou de 100 000 à 150 000 km. Ce qui

nous donne une idée du minimum qu’on peut attendre des batteries, les constructeurs s’engageant rarement avant d’être sûr que la majorité de leurs produits dépasse la durée de garantie. Si on cherche du côté du maximum, on trouve facilement des articles pour rapporter des changements de batterie, sur des Tesla notamment, au bout d’une distance parcourue aussi impressionnante que 500 000 km. Mais on peut difficilement tirer des conclusions à partir de ces cas particuliers.

J’ai trouvé deux éléments pour me faire une idée un peu plus précise de la dégradation des batteries. D’abord, des utilisateurs de Tesla ont réuni les données sur leur batterie, on peut donc voir la dégradation en fonction du nombre de cycles, du kilométrage total parcouru ou de l'âge du véhicule. Quand on regarde ces trois paramètres, on voit qu’au bout de 3 ans, la batterie est approximativement à 94% de sa capacité initiale. Si on trace en fonction du nombre de charge, on voit que la batterie est à 94% de sa capacité au bout d’environ 500 cycles de charge et au même niveau au bout de 200 000 km. On ne peut évidemment pas prolonger ces courbes simplement et il faudra attendre que les premières voitures électriques vieillissent pour mieux connaître la dégradation à plus long terme.

Si la dégradation des batteries est indéniable, perdre autour de 6% de capacité pour 200 000 km parcouru est, à mon avis, une belle performance. Pour avoir un point de repère, 200 000 km parcouru c’est la durée de vie typique d’un véhicule thermique. Pour compléter, un outil en ligne basé sur 6 300 véhicules de différents modèles et marques permet également de se faire une idée de la dégradation de la batterie. On

y voit qu’au bout de 6 ans et 8 mois, il reste 86% de capacité aux batteries, en moyenne. Ce qui veut dire une dégradation d’environ 2,3% par an. Je vous laisse tout ça avec les autres liens si vous voulez comparer les différents modèles de voitures électriques disponibles et voir qu’il existe une certaine variabilité entre les modèles de voitures. Au bout d’un moment, l’utilisateur juge que la dégradation de la batterie est trop grande et qu’elle ne répond plus à ses besoins. A ce moment-là, la batterie sera

encore capable de contenir de l’ordre de 70 à 80% de sa capacité initiale. C’est dur de donner une estimation précise mais on en sera probablement là après plus d’un millier de cycles de charge/décharge intégrale. Avec l’autonomie typique d’une batterie lithium ion d’un véhicule électrique aujourd’hui, on aura donc une vie pour la batterie entre 200 000 et 300 000 km parcourus. Évidemment, si elles font le même nombre de cycles de

charge/décharge, la durée de vie de la batterie sera plus grande pour une batterie avec une plus grosse capacité par rapport à une batterie qui en a une plus petite. La fin de la batterie n’est, par contre, pas forcément la fin du véhicule. Parce qu’un véhicule électrique ça ne s’abîme pas tellement? On pourrait remplacer la batterie et repartir ? Comme pour une voiture thermique, la voiture électrique use ses pneus, probablement un peu plus qu’une voiture thermique équivalente du fait qu’elle est plus lourde. Une voiture

électrique a les mêmes freins qu’une voiture thermique mais également un freinage régénératif qui permet de récupérer de l’énergie au freinage et de ne pas user mécaniquement les freins qui seront donc changés moins souvent. Hormis les pneus, les freins ... Il n'y a pas beaucoup de pièces d’usure. Un moteur électrique est plus simple et plus robuste qu’un moteur thermique. Plus de problèmes avec les pistons, les bougies, la boîte de vitesses, le vilebrequin, la courroie de distribution ou encore le joint de culasse… Il n’y a rien de tout ça dans une voiture électrique. Et ça veut aussi dire qu’il y a moins besoin de contrôles techniques pour une voiture électrique que pour une voiture thermique. Par rapport aux voitures thermiques dont on a aujourd’hui l’habitude, un moteur électrique est déjà tellement efficace que l’amélioration technique ne rendra pas les moteurs actuels obsolètes. La marge de progression des véhicules électriques se situe essentiellement dans

la production de meilleures batteries comme on l’a vu un peu plus tôt. La durée de vie des voitures électriques pourrait donc être plus élevée que les voitures thermiques. La fin de la batterie ne serait pas nécessairement la fin du véhicule et on pourrait remplacer la batterie pour faire durer le véhicule plus longtemps. La question du remplacement des batteries pour un grand nombre de voitures électriques ne se posera qu’au moins une dizaine d’années après leur mise en circulation donc ce n’est pas pour tout de suite. Le changement de la batterie en gardant le véhicule sera un calcul économique et écologique à faire en fonction de l’état du véhicule à ce moment-là.

Et... Il n'y a plus qu’à espérer que la mode ou les gadgets ne poussent pas à l’obsolescence. Okay pour le véhicule… mais la batterie qu’on retire, on sait la recycler ? Excellente question… et on va y venir ! Mais avant de recycler ou de la jeter… On peut pas faire mieux ? Parce que le recyclage d’un point de vue environnemental ce n’est pas ce qu’on peut faire de mieux ? Non. Avant d’envisager un recyclage, il faut se poser la question de la réutilisation. Ici, une batterie qu’on sort d’un véhicule électrique aura une capacité probablement autour de 70 à 80%. Une batterie avec cette capacité peut encore être utile. Si on l’immobilise pour stocker de l’énergie, le fait qu’elle ait une moindre densité énergétique qu’une batterie neuve a moins d’importance. Ces batteries usagées pourraient par exemple apporter de précieux services aux réseaux électriques et faciliter l’intégration des éoliennes et des panneaux photovoltaïques.

C’est un sujet que je connais encore peu mais je ferai très probablement une vidéo sur les batteries stationnaires en tant que solution de stockage de l’électricité et on pourra en reparler à ce moment-là. Autre exemple, elle pourrait servir de tampon entre le réseau électrique et des bornes de recharge rapide pour véhicule électrique qui ont besoin d’une grande puissance en peu de temps. C’est assez difficile d’être catégorique sur la potentielle deuxième vie de ces batteries parce qu’on commence seulement à déployer des voitures électriques en quantité non négligeable. Donc on n’aura pas de grandes quantités de batteries disponibles pour une seconde utilisation d’ici au moins une dizaine d’années. A cet horizon, l’intérêt d’un second usage dépendra de l’intérêt économique de ces batteries en prenant en considération le coût de leur reconditionnement parce qu’il ne suffit pas de la sortir de la voiture; il faudra évaluer son état et la reconditionner.

Si une seconde utilisation est considérée, ça repousse la fin de vie de la batterie. La problématique du recyclage de grandes quantités de batteries provenant de voitures électriques est peut-être une problématique pour dans plus de vingt ans. Mais, vu que la batterie ne fait que s’user, elle va forcément atteindre une fin de vie. Et, en

fin de vie, il faut bien en faire quelque chose. Tu peux arrêter de tourner autour du pot ? Est-ce qu’on peut recycler oui ou non ? Déjà, il faut savoir un truc, c’est qu’on ne peut pas juste mettre les batteries en décharge. Non seulement, leur dégradation peut polluer l’environnement mais les batteries présentent des risques d’électrocutions et d’incendies… surtout si on a la mauvaise idée de les stocker ensemble. Il sera donc obligatoire de neutraliser les batteries en fin de vie pour les rendre, a minima, inertes.

Là, on a un gros avantage par rapport aux piles de la télécommande ou aux batteries de téléphone… Il devrait être beaucoup plus difficile de jeter une batterie de voiture électrique de 300 kg dans la poubelle normale. Non sérieusement, pour les piles et les petites batteries, la principale limite au recyclage est la récupération. Ce serait cool si on pouvait tous faire l’effort surhumain de les mettre de côté et de les apporter à un point de dépôt ! C’est important pour des enjeux environnementaux mais également de sécurité des travailleurs manipulant tous les jours nos déchets.

Les batteries en général se recyclent bien puisque les métaux, à condition qu’on puisse les séparer et les raffiner, ne perdent pas leur propriété au recyclage et sont donc théoriquement recyclables à l’infini. Les batteries lithium ion des voitures ne devraient pas faire exception. Il est probable que des métaux comme l’aluminium, le cuivre, le cobalt, le nickel et le manganèse soient recyclés à un pourcentage très important, de plus de 90%. L’obligation dans l’Union Européenne est, aujourd’hui, d’un recyclage à plus de 50% mais la réglementation continuera de se durcir et ce n’est pas une limite technique. Les parties plastiques et le graphite seront probablement brûlés dans le procédé. Leur

combustion permet de récupérer de l’énergie mais pas les matériaux. Pour le lithium, c’est un peu plus compliqué et ça dépendra probablement de l’évolution des techniques et de l’intérêt économique et écologique du recyclage vu que le lithium est aujourd’hui bon marché. Au-delà de la batterie des voitures électriques, il est important de noter que les voitures thermiques font partie des objets les mieux recyclés avec un taux de recyclage d’un peu plus de 85%. Si on recycle la batterie, les voitures électriques atteindront un pourcentage

similaire. Tu parles de l’impact écologique du recyclage… le recyclage c’est pas toujours écologique ? Recycler a aussi un impact écologique. Il faut de l’énergie et des produits chimiques pour séparer et récupérer les différents matériaux. L’intérêt écologique du recyclage est donc un calcul entre l’impact du recyclage et l’impact de l’extraction des matières premières qu’il permet d’éviter. Dans le cas des extractions de métaux, le recyclage

a souvent un intérêt écologique important puisque l’extraction initiale est souvent bien plus impactante que le recyclage. C’est pour ça qu’il faut faire l’effort de jeter au bon endroit ses boîtes de conserve en acier ou ses canettes en aluminium. Recycler de l’acier ou de l’aluminium demande moins d’énergie et produit moins d’impacts environnementaux que la production initiale de ces métaux. Aujourd’hui, on ne peut pas dire qu’on ne sait pas recycler. On recycle largement les métaux dans nos sociétés et les problèmes spécifiques des batteries électriques sont étudiés. Si vous voulez aller plus loin sur ces questions, je vous laisse notamment une étude dans Nature qui fait le tour des difficultés et des opportunités du recyclage des batteries électriques.

Les procédés de recyclage des batteries de voitures électriques ont encore le temps de s’améliorer puisque la massification de ce recyclage devra attendre que de grandes quantités de batteries atteignent la fin de vie. L’infrastructure qui permettra ce recyclage se met en place petit à petit et c’est pour ça que vous verrez de temps en temps des annonces de construction d'usines de recyclage. Cet aspect est à ajouter à la complexité de juger la problématique de la finitude des ressources métalliques dont on a longuement parlé. La possibilité de recycler les métaux fait une grosse différence entre la problématique de l’épuisement des ressources métalliques et celle, par exemple, de l’épuisement du pétrole. Le pétrole est détruit lors de son utilisation, les métaux eux ne le sont pas. Ils peuvent donc être réutilisés ou recyclés.

Et ce recyclage est ce qu’il pourrait remplacer entièrement l’activité minière ? Non. Déjà, pour la plupart des métaux, on est encore dans une situation où le stock qu’on accumule dans nos sociétés augmente. Au fur et à mesure qu’on construit des ponts et des gratte-ciel en acier, il y a de plus en plus d’acier immobilisé dans nos sociétés. Quand on veut produire de nouveaux ponts sans démolir les anciens,

il faut donc produire de l’acier à partir de minerai de fer extrait de l’environnement. Pour les batteries en circulation dans la société, il est clair qu’elles vont augmenter pendant les décennies à venir et ça ne peut pas se faire par le recyclage parce que la quantité de batterie à recycler est très faible devant ce qu’on doit produire de neuf. Du point de vue des matériaux, le recyclage ne pourra jouer un rôle significatif dans l’approvisionnement que lorsque de grandes quantités de batteries arriveront en fin de vie, donc pas avant une décennie ou deux. Okay mais imaginons qu’on construise autant de batteries qu’on en a en fin de vie à recycler, est ce qu’on peut faire ça en se contentant du recyclage ? Non plus. On fera ce recyclage parce qu’il permet de réduire les impacts environnementaux à l’extraction et de limiter l’épuisement des ressources minérales. Cependant, il y

aura toujours des pertes et donc toujours une extraction nécessaire, bien que réduite, si on veut maintenir un usage constant. Des pertes parce qu’on ne récupérera pas tous les matériaux en fin de vie, parce que les procédés ne sont pas parfaits ou, encore, parce que certains usages demandent une pureté des métaux qui peut être plus facilement atteinte avec une production primaire qu’avec du recyclage. On ne sera très probablement jamais dans un système complètement circulaire. L’extraction minière existe depuis des millénaires. Et ça a sans doute commencé quand certains de nos ancêtres ont creusé la craie pour en extraire des silex. Dans un monde où on doit construire des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, des voitures électriques et des rails de chemin d’acier… Il est irrationnel de croire que l’extraction minière va disparaître du jour au lendemain. Les questions à se poser sont plutôt on extrait

quoi, pourquoi, d’où et en quelle quantité? J’aborderai un peu la question des quantités, et notamment, la remise en question du rôle central de la voiture dans nos sociétés dans la prochaine vidéo. Mais on doit parler, ici, de l’inégale répartition mondiale de l’extraction des métaux pour les batteries électriques, de l’inégale répartition de leur raffinage et de l’inégale répartition de la production des batteries. Ah oui ça me dit quelque chose, je crois que j’ai déjà entendu que derrière la production des batteries il y avait des enjeux géopolitiques, je veux bien un petit point là dessus du coup. Je vous ai longuement expliqué pourquoi je ne pense pas que les limites géologiques posent problème pour le déploiement des voitures électriques dans les décennies à venir. Mais, il peut y avoir d’autres problèmes que les limites du sous-sol. Un

déploiement rapide des véhicules électriques augmenterait fortement la demande. Il y a donc des risques d’approvisionnement de nature technique si l’industrie n’arrive pas à se déployer pour suivre cette demande. Mais surtout, l’exploitation de métaux comme le lithium et le cobalt est concentrée dans un petit nombre de mines et la chaîne de production de ces métaux est contrôlée par un petit nombre de pays ou d’entreprises de même que la production des batteries. L’existence de ces oligopoles, conséquence d’une faible production, parfois de la géologie et souvent de choix politiques peut être un problème majeur pour le déploiement des véhicules électriques. Par exemple, 70% de la production de cobalt vient aujourd’hui du Congo où 6 producteurs représentent 80% de la production du pays. Autre exemple: la Chine produit les deux tiers

des batteries lithium-ion utilisées dans le monde. C’est pour ça que des métaux comme le lithium, le cobalt ou des produits comme les batteries sont considérés comme critiques pour les pays de l’Union Européenne. Ce n’est pas parce qu’on s’approche de la limite géologique mais parce que la répartition des productions peut rapidement mettre en danger l’approvisionnement européen. Nous dépendons, pour le déploiement de technologies jugées importantes pour la transition énergétique, d’une poignée de pays et d’entreprises.

C’est une énorme vulnérabilité géopolitique et c’est pour ça que l’union européenne veut développer une industrie capable de produire des batteries pour les véhicules électriques européens. Mais les enjeux de développer une industrie de batteries s’étendent au-delà de la seule question de la souveraineté industrielle. C’est également un enjeu économique et environnemental. Okay... d’abord pourquoi c’est un enjeu économique ? Historiquement, les constructeurs européens et américains ont accumulé un savoir-faire important sur la production de moteurs thermiques. Mais, ils sont à la traîne sur la production de batteries dont le marché est largement dominé par des acteurs chinois. Ce qui explique

aussi pourquoi les constructeurs européens ont certaines réticences à se lancer dans la voiture électrique, leur marge est plus faible parce qu’ils ne maîtrisent pas la production des batteries. Maîtriser localement la production de batteries faciliterait donc le déploiement des véhicules électriques. On a également vu que les voitures électriques contenaient moins de pièces d’usure et étaient, globalement, plus simples. Ce qui veut dire que les emplois qui dépendent des

voitures risquent de diminuer dans un monde où on passe des voitures thermiques aux voitures électriques. Cet effet sera encore pire si les emplois induits par la production des batteries et des matériaux qui les composent se situent en dehors de notre territoire. okay pour les aspects économiques… Maintenant, en quoi mettre la production de batterie chez nous change les impacts environnementaux ? Pour différentes raisons. D’abord l’impact à la production des batteries va dépendre de différents paramètres dont l’impact de l’électricité utilisée pour les produire. Une batterie produite en Chine a donc un impact carbone plus important que si on produit la même batterie dans un pays avec une électricité moins carbonée, ce qui est le cas de beaucoup de pays européens, même si il y a des variations importantes entre les pays, on en a déjà parlé. Il y aurait également un avantage supplémentaire au recyclage. Pour les pays qui produisent

des batteries mais ne disposent pas d'extraction de cobalt ou de lithium, le recyclage permettrait d’avoir une source locale provenant des batteries usagées et donc de réduire leur dépendance à des approvisionnements extérieurs. De manière générale, l’existence d’une production de batterie proche du lieu où les véhicules électriques arriveront en fin de vie devrait aider le recyclage à se mettre en place. Et tant qu’on y est, est ce qu’on ne peut pas pousser la logique encore plus loin et se dire qu’il faut ouvrir des mines en France et en Europe ? Ma réponse, et c’est pour ç

2021-04-28 12:11

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