Chapitre I
Importance des métaux dans l’économie mondiale
Introduction
Les métaux font partie de notre vie quotidienne et se retrouvent dans toutes les actions de notre existence : de la canette de boisson aux couverts en passant par les fils électriques ou mêmes nos téléphones portables. Aucune matière n’a été aussi importante que le métal pour l’histoire de l’homme. Les progrès de l’agriculture, de la guerre, du transport, et même ceux de l’art ou de la cuisine auraient été impossibles sans eux.
La croûte terrestre est composée de roches et de 4000 sortes de minéraux issus de 88 éléments chimiques en plus d’un contenant de 3000 milliards de barils de pétrole dans les zones exploitables. La demande en minerais a été multipliée par 27 depuis le début du 20ème siècle avec des méthodes de forage minier dont l’efficacité a été multipliée par 90 en un siècle.
Les minéraux et éléments utiles sont globalement très diffus dans la croûte et les filons concentrés ont été exploités et épuisés depuis longtemps. Par exemple, la mine de cuivre suédoise de ‘Stora Kopparberg’ a été fermée en 1992 après avoir été intensément exploitée et avoir alimenté l’Europe entière aux 16ème et 17ème siècles.
En réalité, seulement 0,01 à 0,001% des métaux de la croûte sont présents sous forme de filons exploitables par l’homme. En Afrique du Sud, les célèbres filons d’or du ‘Rand’ sont en voie d’épuisement. L’immense champ de pétrole mexicain de ‘Cantarell’, le second au monde, décline de 6,5 % par an depuis 2005, à l’instar de biens des gisements pétroliers dans le monde1.
Dans ce chapitre nous allons exposer l’importance des métaux dans l’économie mondiale ainsi que le problème de l’épuisement des ressources naturelles à cause de leur utilisation excessive par l’homme.
Importance des métaux dans l’économie mondiale
Depuis la révolution industrielle au 18ème siècle, les métaux occupent une place prépondérante dans l’activité économique mondiale. Les industries du fer, de l’acier, de l’aluminium et du cuivre ont majoritairement contribué au développement technologique, à travers la conception d’outils et de machines de plus en plus sophistiqués, eux-mêmes permettant ensuite la fabrication de produits toujours plus évolués2.
Il est toutefois remarquable qu’avant même le début de l’ère industrielle, les métaux ont eu un rôle stratégique dans les relations internationales : l’insuffisance en ressources minières des pays les plus avancés, notamment en Europe, a ainsi motivé la colonisation de territoires mieux dotés en richesses naturelles. Dans le cas de la France, on peut citer la Mauritanie pour le fer, la Nouvelle Calédonie pour le nickel, le Maroc pour les phosphates, la Guinée pour la bauxite, la Guyane pour l’or, etc.
Aujourd’hui, on distingue :
- Les métaux d’usage courant, dont le Tableau I.1 recense les principales utilisations dans l’industrie. La fabrication d’alliages est naturellement l’application dominante, mais plusieurs métaux sont également employés dans le secteur de la chimie ou pour des applications spécifiques telles que les piles (pour le cadmium) ou les batteries (pour le plomb).
- Les éléments plus rares qui sont l’objet d’un intérêt économique accru en raison de leur rôle stratégique pour certaines applications3. C’est notamment le cas du scandium4 (fort potentiel dans l’aéronautique en remplacement du titane), du platine5 (piles à combustible, catalyse Diesel), du rhénium6 (utilisé pour fabriquer des superalliages dans l’aéronautique), du germanium, de l’indium ou du tantale78 (tous trois employés en microélectronique. Or, ces éléments sont souvent des sous-produits d’autres minerais plus communs (comme Sc, In ou Ge), voire des sous-produits de sous-produits (c’est le cas du rhénium, sous-produit du molybdène, lui-même sous-produit du cuivre). La teneur des gisements primaires en ces éléments stratégiques étant souvent faible, le traitement métallurgique permettant de les extraire est d’autant plus lourd.
Les industries d’extraction et de transformation des minerais sont naturellement soumises aux impératifs économiques de productivité et de rentabilité, de même que celles qui les utilisent pour la fabrication de produits à plus haute valeur ajoutée. Mais ces activités sont également la source de pollutions importantes de l’environnement par les métaux lourds, qu’il s’agisse de l’air, de l’eau, des sols, voire directement des êtres vivants.
| Tableau I.1 – Utilisation actuelle courante des métaux dans l’industrie (entre parenthèses : abondance moyenne de chaque élément dans la croûte terrestre)9. | |||
|---|---|---|---|
| Métal | Utilisation | Métal | Utilisation |
| Al (8,1%) | transport 25 % bâtiment 20 % emballage 20 % construction électrique 10 % autres 25 % | Ni (75 ppm) | acier inoxydable 65 % alliages de nickel 15 % aciers et fontes alliées 7,5 % revêtements de surface 7,5 % autres 5 % |
| Cd (0,1 ppm) | piles 70 % pigments 13 % autres usages industriels 17 % | Hg (20 ppb) | cellules d’électrolyse 50 % construction électrique 25 % autres 25 % |
| Cr (100 ppm) | aciers inoxydables 65 % chimie et réfractaires 20 % utilisations métallurgiques diverses 15 % | Pb (10 ppm) | batteries 70 % laminés et munitions 10 % chimie 10 % autres 10 % |
| Co (25 ppm) | superalliages 72,6 % aimants 9 % carbures cémentés 3,4 % céramiques 9,6 % chimie (pigments, catalyseurs, agents siccatifs…) 5,4 % | Zn (80 ppm) | galvanisation 50 % pièces moulées 15 % laiton et autres métaux d’alliages 20 % demi-produits 5 % chimie et autres 10 % |
| Cu (50 ppm) | construction électrique 55 % bâtiment 20 % équipement industriel 10 % transport 5 % autres 10 % | Sn (2 ppm) | fer blanc 30 % soudure 30 % chimie 15 % étain ouvré et divers 25 % |
| Fe (5,0%) | sidérurgie 99 % autres 1 % | Mo (1,5 ppm) | ferro-molybdène et alliages 70 % chimie (catalyseurs) 30 % |
Ressources minérales et développement économique
Les ressources minérales constituent un des éléments clés du développement de l’humanité. Qu’il s’agisse des ressources énergétiques, des métaux, des matériaux de construction, des minéraux industriels ou des pierres précieuses, ce sont des éléments essentiels au bien-être des hommes. Pourtant, on se heurte d’un côté à la limitation des capacités extractives (gisement, accès…) et de l’autre aux impacts environnementaux.
Tout gisement de matière première minérale est par nature « non durable », puisqu’à la différence des ressources biologiques ou des ressources en eau, en permanence renouvelées par le cycle de l’atmosphère, une mine constitue un gisement fini et donc « épuisable ». Des plus abondants aux plus chers et rares, on peut distinguer cinq classes de ressources :
- les matériaux de construction ;
- les minéraux industriels ;
- les ressources minérales métalliques ;
- les ressources minérales fossiles ;
- les pierres précieuses.
Les ressources en matériaux minéraux, qu’il s’agisse de matériaux de construction (sables, graviers, ciments…) ou de minéraux industriels (silice, kaolin, gypse, talc, sel gemme, potasse, phosphates,…) posent des questions qui tiennent autant à l’environnement qu’à la ressource.
Sujets d’appropriation privée, avec une concentration accélérée ces dernières années, dans les mains de quelques grands groupes multinationaux, les ressources minérales constituent un facteur déterminant pour le développement – ou le sous-développement -, notamment des pays du Sud. En effet, à l’exception des matériaux de construction (sables, graviers, granulats, argiles) ou de certains minéraux pour l’industrie (verre, ciment, briques, papier, isolants…), les pays du Nord dépendent pour leur approvisionnement en ressources minérales des pays du Sud et de l’Est (tableau I.2).
| Tableau I.2 : Dépendance de l’Union Européenne en matière première minérale | |||
|---|---|---|---|
| Ressource minérale (par ordre alphabétique) | Taux de dépendance | Ressource minérale (par ordre décroissant) | Taux de dépendance |
| Antimoine | 100 % | Uranium | 94 % |
| Beryl | 100 % | Phosphate | 93 % |
| Bore | 100 % | Bauxite (Aluminium) | 82 % |
| Cobalt | 100 % | Minerai de fer | 82 % |
| Etain | 100 % | Minerai de Zinc | 82 % |
| Ilmenite | 100 % | Minerai de Cuivre | 78 % |
| Magnésite | 100 % | Minerai de Nickel | 78 % |
| Molybdène | 100 % | Minerai de Plomb | 56 % |
| Niobium | 100 % | Minerai de Chrome | 50 % |
| Platine | 100 % | Minerai de Tungstène | 48 % |
| Titane | 100 % | ||
| Tantale | 100 % | ||
| Terres rares | 100 % | ||
| Vanadium | 100 % | ||
Quelques points de fluctuation dans les cours de ces matières premières ont un effet déterminant sur l’économie de nombreux pays du Sud.
Globalement, la consommation annuelle mondiale de ressources minérales et énergétiques atteint 32 milliards de tonnes, soit une valeur de 820 milliards d’euros. Les valeurs varient considérablement selon la durabilité des ressources. La croissance de l’activité minière, en tonnage et en valeur monétaire est continue et suit celle de la population mondiale, malgré une très forte disparité selon les pays (l’essentiel de la croissance se situe ces dernières années dans les pays du Sud-Est et en Chine)15.
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Fig. I.1. : Tonnages de métaux produits annuellement dans le monde.
En outre, des substitutions de matières premières (minérales, métalliques ou énergétiques) sont engagées chaque fois que l’état des ressources, les conditions économiques ou les évolutions technologiques le rendent nécessaire. Le recyclage des déchets minéraux, joue un rôle essentiel et croissant, notamment dans les sociétés à population stable11.
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