Les besoins en matières premières des technologies énergétiques

Derrière chaque technologie énergétique se trouvent les matières premières qui l’alimentent, la soutiennent ou aident à la construire.

Du lithium dans les batteries au câblage en cuivre des parcs éoliens offshore, chaque technologie énergétique exploite les propriétés de l’un ou l’autre minéral. Et le monde évolue vers des technologies d’énergie propre, qui sont plus gourmandes en minéraux que leurs homologues fossiles.

L’infographie ci-dessus utilise les données du rapport Climate Action de la Banque mondiale et représente la demande en 2050 de 15 minéraux issus des technologies énergétiques, en pourcentage de la production de 2020.

Demande matérielle des technologies énergétiques

Les sources d’énergie utilisent divers minéraux qui offrent différentes propriétés et fonctionnalités.

Par exemple, les centrales géothermiques utilisent des alliages d’acier avec de grandes quantités de titane pour résister à une chaleur et une pression élevées. De même, les panneaux solaires utilisent l’argent pour sa haute conductivité, et les centrales hydroélectriques utilisent des alliages d’acier avec du chrome, qui durcit l’acier et le rend résistant à la corrosion.

La demande pour ces technologies énergétiques et ces minéraux augmentera parallèlement à nos besoins énergétiques. Voici quelques-uns des minéraux qui devraient voir une demande croissante des technologies énergétiques jusqu’en 2050, par rapport aux niveaux de production actuels :

Le lithium, le cobalt et le graphite – les ingrédients clés des batteries pour véhicules électriques – connaîtront les plus fortes augmentations de la demande, chacun nécessitant une augmentation de plus de 400 % par rapport à la production de 2020. Ces chiffres peuvent sembler encore plus substantiels si l’on garde à l’esprit que cette demande provient uniquement des technologies énergétiques et que ces minéraux ont également d’autres utilisations.

L’indium et le vanadium peuvent figurer parmi les minéraux les moins connus de cette liste, mais ils sont importants. La demande d’indium devrait atteindre 1 730 tonnes d’ici 2050, en grande partie à cause de la demande d’énergie solaire. De même, le vanadium peut également connaître une forte augmentation de la demande en raison du besoin croissant de technologies de stockage d’énergie.

À l’autre extrémité du spectre, le fer et l’aluminium ont les chiffres de demande les plus élevés en termes absolus. Cependant, les mineurs produisent déjà de grandes quantités de ces minéraux, et leur demande en 2050 représente moins de 10 % des niveaux de production actuels.

L'équation de l'offre et de la demande

Bien que certains métaux soient disponibles en abondance dans la croûte terrestre, leur demande et leur offre ne correspondent pas toujours.

Par exemple, la baisse des teneurs en minerai de cuivre au Chili suscite des inquiétudes quant à l’approvisionnement à long terme du cuivre et Citigroup prévoit une pénurie de cuivre de 521 000 tonnes pour 2021. En outre, une grande partie de la production de lithium, de cobalt et de graphite se produit dans quelques régions, mettant la chaîne d’approvisionnement de la batterie à risque de perturbations.

Bien que l’offre puisse être en territoire incertain, il est extrêmement probable que la demande augmentera. Alors que le monde passe à l’énergie propre, un approvisionnement durable de ces minéraux pourrait être essentiel pour répondre aux besoins en matières premières des technologies énergétiques.

Infographie présenté dans Visual Capitalist par The Raw Material Needs of Energy Technologies Tweet (traduction libre)

The Raw Material Needs of Energy Technologies

demand from energy technologies

The Raw Materials in Energy Technologies

Behind every energy technology are the raw materials that power it, support it, or help build it.

From the lithium in batteries to the copper cabling in offshore wind farms, every energy technology harnesses the properties of one or the other mineral. And the world is shifting towards clean energy technologies, which are more mineral-intensive than their fossil-fuel counterparts.

The above infographic uses data from the World Bank’s Climate Action report and charts the 2050 demand for 15 minerals from energy technologies, as a percentage of 2020 production.

Material Demand from Energy Technologies

Energy sources make use of various minerals that offer different properties and functionalities.

For instance, geothermal power plants use steel alloys with large quantities of titanium to withstand high heat and pressure. Similarly, solar panels use silver for its high conductivity, and hydropower plants use steel alloys with chromium, which hardens steel and makes it corrosion-resistant.

The demand for these energy technologies and minerals will grow alongside our energy needs. Here are some of the minerals that are expected to see increasing demand from energy technologies through 2050, relative to current production levels:

Lithium, cobalt, and graphite—the key ingredients of EV batteries—will see the largest increases in demand, each requiring more than a 400% increase relative to 2020 production. These figures can look even more substantial once we bear in mind that this demand is only from energy technologies, and these minerals have other uses too.

Indium and vanadium may be among the lesser-known minerals in this list, however, they are important. Indium demand is expected to rise to 1,730 tonnes by 2050—largely because of demand from solar energy. Similarly, vanadium may also see a large spike in demand due to the growing need for energy storage technologies.

On the other end of the spectrum, iron and aluminum have the largest demand figures in absolute terms. However, miners already produce large quantities of these minerals, and their demand in 2050 represents less than 10% of current production levels.

The Supply and Demand Equation

Although some metals are available in abundance within the Earth’s crust, their demand and supply don’t always match up.

For example, falling copper ore grades in Chile are raising concerns over copper’s long-term supply and Citigroup projects a 521,000-tonne copper shortage for 2021. In addition, a large portion of lithium, cobalt, and graphite production occurs in a few regions, putting the battery supply chain at risk of disruptions.

While supply may be in uncertain territory, it’s extremely likely that demand will rise. As the world transitions to clean energy, a sustainable supply of these minerals could be key to meeting the raw material needs of energy technologies.