La transition énergétique vers les énergies renouvelables nécessite des métaux rares, considérés comme le nouvel or noir du 21e siècle
Le pacte vert européen (European Green Deal) qui a été dévoilé à la fin de l’année 2019, impose de nouveaux objectifs de neutralité carbone à l’horizon 2050. Ce pacte focalise notamment ses actions sur la décarbonation du secteur énergétique européen et du transport, sur les investissements dans l’efficacité énergétique ainsi que sur l’élaboration de futures normes environnementales.
Le déploiement des technologies bas carbone est l’un des axes privilégiés du pacte vert européen afin d’atteindre la neutralité carbone. Derrière cette révolution énergétique se trouvent des matériaux innovants (tels que le lithium, le cobalt, le cuivre ou les terres rares) qui jouent un rôle clé dans la conception et la construction de technologies bas carbone. Ces matériaux font déjà aujourd’hui l’objet d’une concurrence accrue entre les différents acteurs du secteur afin de contrôler l’approvisionnement mondial.
Toutefois la rareté de ces matériaux et l’accroissement du niveau de la demande mondiale risque d’altérer l’équilibre des marchés financiers.
Par ailleurs, gourmands en énergie et en eau, les procédés d’extraction et de raffinage des métaux rares génèrent de nombreux désagréments environnementaux dansles principaux pays producteurs (pollution atmosphérique, contamination des sols, destruction de paysages, etc.).
Les matériaux rares sont d’ores et déjà intégrés dans différents moyens de production d’énergies renouvelables :
- Les panneaux solaires : au cœur de la révolution solaire se trouve le silicium, un élément abondant dans la croute terrestre. Les panneaux utilisent des cellules solaires composées de couches de silicium cristallin afin de convertir la lumière du soleil en électricité ;
- Les éoliennes : elles reposent sur des matériaux avancés afin de maximiser leur efficacité. Les pales, par exemple, utilisent de plus en plus des composites en fibre de carbone, alliant légèreté et résistance. Les métaux légers, tels que l’aluminium et le titane, sont également cruciaux dans la construction des turbines, réduisant le poids global tout en garantissant une robustesse structurelle ;
- Les batteries : les batteries lithium-ion alimentent les voitures électriques et les installations de stockage d’énergie. Cependant, la recherche s’intéresse également à des matériaux innovants tels que les batteries au sodium, au magnésium ou même aux batteries à flux redox, ouvrant la voie à des solutions de stockage plus durables et économiques ;
- Les cellules à hydrogène : étant de plus en plus en plus reconnues comme vecteur énergétique prometteur, les cellules à hydrogène utilisent souvent du platine comme catalyseur afin de faciliter la réaction chimique produisant de l’électricité. Cependant, les recherches actuelles se concentrent sur le remplacement du platine par des matériaux moins coûteux, tout en explorant des électrolytes avancés afin d’améliorer l’efficacité globale des cellules.
Au total, les matériaux nécessaires à la transition énergétique ne sont pas simplement des composants de base, mais plutôt les pierres angulaires d’une révolution énergétique mondiale. Alors que la demande pour ces matériaux augmente considérablement, ils deviennent le nouvel or noir du 21e siècle.
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