La Face Cachée Des Métaux

Béatrice Touaux

Nous entendons régulièrement parler des ressources énergétiques fossiles non renouvelables comme le pétrole, le gaz ou le charbon, leurs responsabilités dans les émissions de gaz à effet de serre (GES) et dans une moindre mesure de l’appauvrissement des réserves. Par contre, rien ou pas grand-chose sur une ressource primordiale utilisée depuis la préhistoire : les matières premières minérales. L’archéologie minière démontre que toutes les civilisations (Egypte ancienne, celte, romaine...) ont assuré leur approvisionnement en métaux, engendrant des tensions voire des conflits pour rester maîtresses des ressources métalliques. Ces possessions minières sont vitales aujourd’hui encore plus qu’hier. Les matières premières minérales sont à la source de tous les métaux et métalloïdes[1] et comme les énergies fossiles sont totalement non renouvelables. Vous doutez de leur importance dans notre vie quotidienne ? Levez la tête et regardez autour de vous : votre smartphone comporte plus de 50 métaux/métalloïdes différents ; votre télévision même chose ; votre ordinateur plus de 70 ; vos bijoux ; votre maison (béton armé, câble électrique, plomberie, peinture, électroménager...) ; votre voiture (thermique/hybride/électrique) et ses centaines de kilos de métaux des plus communs aux plus rares... Bref, vous l’avez compris, à des volumes et quantités variées, ils sont partout. Pire, il y a encore moins de 50 ans, l’industrie utilisait une petite trentaine de métaux/métalloïdes alors que depuis 20 ans avec l’explosion du numérique et récemment la transition énergétique plus de 70 atomes sont extirpés du sol avec des conséquences économiques, politiques, environnementales et sociales que l’on a du mal à imaginer. Pour y voir plus clair, je vous propose donc une immersion dans un monde méconnu : l’extractivisme ou l’extraction minière.

Augmentation de la complexité des assemblages métalliques dans les produits génériques (d'après Van Schaik et Reuter, 2012)

Contexte

Ce dossier est une synthèse de différents travaux dont le rapport[2] d’étude de SystExt, association spécialisée dans les systèmes extractifs et les environnements et créée par des ingénieures géologues miniers. Ce rapport a pour objectif : de reconnaitre l’impact des activités minières, d’interdire les pratiques les plus dangereuses, de durcir les réglementations nationales et internationales, de réduire la consommation minérale et métallique, de diminuer la dépendance aux ressources issues de la mine. L’industrie minière est peu présente dans les discussions sur la protection et la conservation de la nature. Les collaborateurs de SystExt ont visité des centaines de sites dans le monde et constaté la volonté de cette industrie de minimiser la réalité des faits et des impacts.

Durant ces dernières décennies, la question minière n’a pas vraiment intéressé notre société civile. Il y a des millions de mines sur tous les continents, mais dans notre mémoire collective, depuis la fermeture des dernières mines de charbon en Belgique ou en France, nous nous sommes éloignés de la compréhension des enjeux de cette industrie titanesque.

Quantité de métaux dans les gisements et toxicité intrinsèque

Les métaux/métalloïdes sont partout, de nos cosmétiques à nos matériels numériques, du transport aux constructions, du stéthoscope de notre médecin à la Défense Nationale…

Pour comprendre tous les enjeux, il faut absolument avoir à l’esprit qu’une exploitation minière exploite des gisements à très faibles teneurs en produit final.

Teneurs moyennes des gisements exploités dans le monde pour certains métaux ; d’après L’Élémentarium (lelementarium.fr)

Hormis certains métaux comme le Fer, l’Aluminium, le Titane, le Manganèse et le Magnésium qui sont abondants, l’industrie, comme le montre ce tableau, va exploiter des gisements à teneurs extrêmement faibles d’autant que les métaux ne sont pas sous forme pure mais sous forme de minéraux (ex : l’aluminium Al est sous forme d’alumine Al₂O₃). Dans l’exemple de l’or, il faut donc extraire, broyer, traiter une tonne de roche pour obtenir environ 1g d’or. De plus, les mines à bon rendement (c’est-à-dire avec des teneurs moyennes en métaux les plus élevées) ont été exploitées en priorité. Aujourd’hui, les exploitations se font sur des gisements dont les teneurs sont plus faibles. De ce fait, il est facile de comprendre qu’il faut extraire plus de minerai, réaliser plus de traitements, utiliser plus d’eau, de produits chimiques, consommer plus d’énergie et générer plus de déchets donc polluer plus, pour extirper autant voire moins de métal qu’avant.

Avec le métal à extraire se trouve un cortège de substances associées dont certaines comme l’Arsenic, le Plomb, le Cadmium, l’Antimoine, le Mercure... sont extrêmement toxiques. Il va donc falloir extraire des quantités infinitésimales de métal dans un ensemble de substances dont certaines sont très toxiques. Ci-dessous, la roue des métaux montre la dépendance de nombreux métaux vis-à-vis du métal principal. Ex : le fer (Fe) va être associé avec du Zinc (Zn) et du Plomb (Pb) en quantité relativement importante (dans ce cas, la mine pourra produire également du Zinc et du Plomb si les quantités sont suffisantes pour être financièrement exploitables) et dans la zone verte en quantité encore plus faible on trouve toute une série de métaux dont il va falloir se débarrasser pour avoir le produit final le plus pur possible. Cela nécessite un nombre important de traitements rejetant de surcroit des métaux toxiques dans l’environnement.

Il y a beaucoup de métaux (utilisés dans le numérique et la transition énergétique) qui n’ont pas leur propre mine. Ils sont donc dépendants d’autres filières. Dans un futur très proche, il va y avoir des contraintes extrêmement fortes sur plus de 18 métaux. L’Union Européenne en a conscience et a publié un rapport en 2017 sur la criticité[3] de certains métaux essentiels pour le fonctionnement de notre économie.

Les matières premières minérales sont la face cachée de notre mode de vie. En 20 ans, la production de minerai de fer a augmenté de 240%, l’aluminium de 210% et le cuivre de 180%. L’industrie et la mine s’autoalimentent. La mine identifie des composés potentiellement intéressants et l’industrie étudie comment valoriser ces substances. Elles créent des produits qui mènent à plus de consommation et au cercle vicieux du besoin.

Selon Aurore Stéphant, ingénieure chez SystExt, il y a eu peu d’innovations techniques c’est-à-dire dans la façon de traiter le minerai. Les plus importantes datent de la fin du 19^ème siècle comme la cyanuration[4] (1887) et la flottation[5]. Aujourd’hui, 80% de la production mondiale industrielle d’or repose sur la cyanuration. Par contre, l’évolution technologique, c’est-à-dire la productivité, a évolué par une plus forte mécanisation avec des machines de plus en plus impressionnantes en taille.

L’industrie minière n’a pas une culture de l’innovation mais de l’immédiateté avec des profits à courts termes. Elle fait partie des secteurs industriels avec le plus petit taux de recherche et développement.

A partir des années 60, pas de changement dans le traitement des minerais mais dans les techniques d’extraction comme : le « block caving » ou foudroyage par bloc qui consiste à dynamiter en masse toute une colonne en sous-sol et faire circuler le minerai via des convoyeurs jusqu’à la surface vers des zones de traitement ; les mines à déplacement de sommet ; le « strip mining » (machine énorme à décapage, très utilisée dans les mines de charbon à ciel ouvert) ; la lixiviation[6] in situ et la lixiviation en tas. Ces 5 techniques permettent d’exploiter des gisements à très bas coûts et à faibles teneurs. Par contre, les impacts environnementaux sont encore plus importants.

Déchets, pollution et fin de vie des mines

La mine est en interaction avec le milieu dans lequel elle se trouve, particulièrement avec l’eau qu’elle utilise pour les traitements et qu’elle rejette ! Ou encore avec l’air qu’elle pollue lors de traitement thermique qui consiste à brûler le minerai ou par les fonderies pour le raffinage qui émettent des vapeurs, des gaz et beaucoup de poussières qui recouvrent l’environnement à des kilomètres à la ronde.

Mais au-delà de cela, vous avez compris que chaque étape du procédé va générer des volumes importants de déchets. L’industrie minière est l’industrie qui génère le plus de déchets sous forme solide, liquide (boues) et gaz. Elle a des impacts énormes car pour qu’elle soit rentable, elle doit travailler sur des quantités gigantesques de minerai. Ces volumes de déchets vont avoir relativement la même composition qu’au début, c’est-à-dire avec le cortège d’atomes associés (cf. la roue des métaux) dont les plus toxiques (Arsenic, Mercure...) qui sont restés dans les résidus. L’industrie minière est l’industrie du déchet dangereux.

Les déchets sont de plusieurs ordres comme les stériles, c’est-à-dire les matériaux (gravats) qui sont extraits lors du creusement pour arriver au gisement et les résidus qui se trouvent sous forme de boue obtenus aux étapes de concentration stockés dans des parcs à résidus ou carrément dans des lacs artificiels créés dans des vallées enclavées par des barrages de roche.

Il n’est pas rare que les digues de rétention des parcs cèdent, provoquant des pollutions dans le milieu environnant, se répandant dans les cours d’eau sur des centaines de kilomètres, anéantissant la faune et la flore, mettant en péril la vie des habitants les plus proches.

La rivière Daldykan le 6 septembre 2016, polluée par une mine de nickel en Russie (Yandex)

L’eau est la première « victime » de l’activité minière. L. Sumi et B. Gestring, deux spécialistes des sciences de l’environnement on fait une enquête sur 40 mines australiennes (il existe plusieurs milliers

de mines en Australie). Il en ressort que ces 40 mines produiront 80 milliards de litres d’eau contaminée tous les ans et que cette contamination persistera pendant des milliers d’années.

Autre exemple, l’industrie minière à Johannesburg (Afrique de Sud) a contaminé les eaux souterraines, ce qui oblige la ville à s’alimenter en eau au Lesotho, pays voisin, à plus de 500 kms.

Une pratique malheureusement trop courante et inadmissible est le déversement volontaire en milieux aquatiques, c’est-à-dire que les résidus miniers sont écoulés directement dans les rivières, les océans, les fjords... Cette pratique totalement illégale est mise en œuvre pour des questions de coûts.

Il est d’«usage » qu’à la fin de vie d’une mine, l’exploitant laisse l’endroit à l’abandon avec tous les risques de pollution possibles. La responsabilité en revient à l’Etat et donc au contribuable qui devra mettre la main à la poche pour gérer les déchets, la pollution... Bon nombre d’Etats n’ont pas les moyens de ces réhabilitations. Si l’exploitant minier devait tenir compte de tous les coûts liés à la réhabilitation de la mine, la dépollution, les préjudices subis par la population locale… La mine ne serait absolument pas rentable, il ne l’exploiterait tout simplement pas.

Les exemples des dégâts des mines partout dans le monde même en Europe sont légions. Nous ne pouvons pas nous passer des métaux mais le public doit être informé et comprendre ce que tous nos excès impliquent pour notre planète mais aussi pour les personnes qui travaillent et vivent aux abords des mines.

Violations des droits humains et bouleversements socio-culturels

Rien que ce chapitre pourrait faire l’objet d’un dossier entier. Il y a 4 mois, j’ai eu l’opportunité d’assister à un webinaire intitulé « Articuler justices numérique et environnementale. Dialogue Nord/Sud » organisé par le Cetri[7]. Ce fut l’occasion d’entendre des militants environnementaux du Chili, du Mexique, de RDC, d’Inde ou des Philippines nous faire part de leurs projets et de leur grand désarroi vis-à-vis du comportement des pays du Nord. Pour exemple, l’intervenante chilienne exprimait l’opinion d’une partie de la population de son pays qui ne comprend pas pourquoi l’Etat semble si complaisant vis-à-vis des compagnies étrangères qui sont là uniquement pour exploiter les mines de Lithium (Métal essentiel des batteries de voitures électriques et dont le Chili est un des pays les plus pourvus) et qu’elles laissent les populations près des zones minières se battre pour avoir de l’eau, de l’énergie, ne pas être expulsées, bref défendre leurs droits pour que nous, occidentaux, puissions continuer à avoir notre voiture individuelle électrique. Le leitmotiv des populations : « Ils ne peuvent pas prendre les transports en commun comme tout le monde ». Effectivement, nous voulons les avantages sans les inconvénients, pas d’éoliennes dans notre jardin ou de centrale nucléaire dans le voisinage. Par contre transformer des endroits de la planète en paysage lunaire où les autochtones survivent pour satisfaire notre confort ne semble pas nous émouvoir. Tout comme les vidéos sur les conditions de travail des enfants dans les mines artisanales nous bouleversent quelques minutes mais selon l’adage « loin des yeux, loin du cœur » nous repiquons du nez dans notre smartphone ou choisissons notre future voiture de société électrique car c’est comme ça que nous sauverons le monde !

Selon la base de données EJAtlas[8], le secteur minier est responsable du plus grand nombre de conflits. Les populations locales - surtout dans les pays du sud (Amérique du Sud, Asie, Afrique) - sont en « concurrence » avec les exploitations minières pour l’eau, l’énergie… mais les populations des pays du nord ne sont pas non plus épargnées.

Les sociologues alertent sur l’implantation des sites miniers qui ont des implications socio-culturelles extrêmement importantes. Ils estiment que les études ne sont pas suffisantes pour parler des différents phénomènes comme les migrations et l’installation de personnes qualifiées, principalement des hommes, qui viennent travailler dans les mines. Ceci engendre une pression foncière mais également des conflits avec la population locale. Les femmes sont les premières victimes de l’arrivée de cette population quasi exclusivement masculine. Dans l’autre sens, il y a des déplacements contraints ou non des populations locales (appelés MIDR : déplacements et réinstallations induits par l’industrie minière), soit pour récupérer les terres, soit parce qu’il n’est plus possible de vivre aux abords des mines… L’industrie minière est responsable du plus grand nombre de conflits socio-environnementaux avec violations des droits humains et assassinats de ses défenseurs. Les compagnies minières n’hésitent pas à faire appel à des sociétés de sécurité privées, des mercenaires ou même à la police locale voire l’armée mise à disposition par l’Etat pour sécuriser les sites, augmentant ainsi les cas de violations des droits humains.

Tendances

La diminution des concentrations des gisements implique que l’emprise au sol (plusieurs kms sur plusieurs centaines de mètres de profondeur) est de plus en plus démentielle et de plus en plus difficile à maitriser. Les usages des métaux sont de plus en plus multiples et les tensions sont grandissantes, augmentant la criticité de certains métaux.

Pour SysText : « A un moment donné les teneurs dans les substances qui nous intéressent comme le Cuivre vont être si faibles que développement technologique ou pas, l’énergie nécessaire pour aller récupérer ces quantités infinitésimales ne sera plus disponible. »

Tous les modèles montrent qu’on ne peut pas continuer dans cette voie car nous ne pourrons pas extraire (techniquement et économiquement parlant) plus de matières minérales. La substitution vers le tout électrique est un leurre (ex : 60 kg de Cu dans une batterie de voiture électrique légère contre 20 dans une voiture thermique, plus de 100 kg de Cu pour une borne de chargement, sans compter le réseau de distribution).

Et pourtant, la mode est à la mine verte - vous l’aurez compris totalement antinomique - qui consiste à « verdir » l’énergie en installant des panneaux voltaïques, des éoliennes… matériels consommateurs de métaux. Tout ce système est kafkaïen car il permet d’extraire des métaux nécessaires à la transition et au numérique qui sont supposés nous aider à moins consommer et à moins polluer, tout en continuant de polluer pour continuer à extraire des métaux qui… et les Shadoks pompaient !

Après la terre, la mer. Situés entre 3 000 et 5 500 mètres de profondeur, existent différents gisements dont des nodules polymétalliques riches en cuivre, nickel ou cobalt. Même si tout le monde s’accorde à dire que les dégâts écologiques engendrés par des activités minières dans des milieux si préservés seraient conséquents, plus de 250 zones exploitables ont été définies dans l’Atlantique, l’Océan Indien et le Pacifique et 30 contrats de prospection ont été conclus entre 22 pays et l’Autorité internationale des fonds marins (ISA en anglais) qui compte tirer profit des exploitations. Entre Hawaï et le Mexique une zone d’environ 6 millions de Km² renfermerait plus de nickel, cobalt et manganèse que l’ensemble des ressources terrestres. La technologie semble prête pour récupérer les nodules qui se trouvent à la surface (mais quand même à 5 000 m de fond donc pas sans conséquence pour la faune et la flore locales). Pour ce qui est de casser ou découper la croûte terrestre, des appareillages plus imposants sont à concevoir. Mais gageons que nous trouverons des moyens adéquats car l’imagination humaine est sans limite quand il s’agit de détruire.

Malheureusement et n’en déplaise à certains, nous devons prendre conscience de la matérialité du numérique et de la transition énergétique sinon nous risquons de faire pire que mieux. Il faut absolument préparer de nouveaux modèles d’usages dont beaucoup plus de sobriété et quelques changements anti gaspillage comme :

- Le recyclage. Ce dernier ne suffira pas à remplacer l’extraction minière mais des efforts sont produits et sont à produire avec de belles potentialités.

- L’écoconception. Elle permet de concevoir du matériel incorporant moins de matière première et surtout recyclée.

- La suppression de l’obsolescence programmée.

- La réparabilité. Comme son nom l’indique, elle consiste à obliger les constructeurs à rendre réparables leurs produits en facilitant le démontage, en mettant à disposition la documentation technique…

Tout n’est qu’une question d’équilibre, le génie humain étant capable du pire mais aussi du meilleur. Notre société doit réfléchir sur le sens qu’elle veut donner au futur. Voulons-nous continuer à détruire notre planète et ses habitants ? Sommes-nous prêts à sacrifier beaucoup pour l’enrichissement financier de quelques-uns ? Est-ce que l’enrichissement personnel ne passe que par la possession ?

Autant de questions que nous pouvons nous poser pour faire les choix conséquents.

Pour aller plus loin :

« Tensions sur les ressources. Un échec de la gouvernance du Monde ? » par Michel Bornuat dans Géologues n°170
« Quels futurs pour les métaux ? » par Benoit de Guillebon dans Géologues n°170
« Controverses minières. Pour en finir avec certaines contrevérités sur la mine et les filières minérales », Rapport d’étude de l’association SystExt, novembre 2021
« Les défis des métaux « critiques » » par Christian Hocquard et Jean Claude Samama dans Géologues n°170
Note de position sur la criticité des métaux pour l’économie française. COMES. Avril 2018
« Pourquoi utilise-t-on du cyanure pour extraire de l’or ? » par Ottone Scammacca et Philippe Marion dans the conversation, octobre 2021
« Flottation – Mécanismes et réactifs » par Pierre Blazy et El-Aid Jdid, Techniques de l’ingénieur, juin 2000
« Etude sur la révision de la liste des Matières Premières Critiques », Commission Européenne, juin 2017
« Rupture de barrages de résidus miniers : retour d’expérience et évaluation du phénomène », Ineris, avril 2021
franceinter.fr/info/pollution-miniere-un-scandale-persistant
« Brésil : l’effondrement du barrage minier de Brumadinho aurait pu être évité » par Gabriel de Sa, National Geographic, janvier 2019
« Polluting the future : How mining companies are contamining our nations’s waters in perpetuity » par Lisa Sumi et Bonnie Gestring, Earthworks, mai 2013.
« L’urgence écologique vue du Sud », Alternatives Sud, volume 27, 2020
« Exploitation minière des océans : richesse et destruction » par Roxane Nojac, Zone bourse, octobre 2021.
https://www.ecoconso.be/fr/content/quelles-sont-les-limites-du-recyclage

[1] Un métalloïde est un élément chimique intermédiaire entre un métal et un non-métal. Bore, Silicium, Germanium, Arsenic Antimoine pour les plus connus.

[2] « Controverses minières. Pour en finir avec certaines contrevérités sur la mine et les filières minérales », Rapport d’étude de l’association SystExt, novembre 2021

[3] La criticité est évaluée sur 2 axes : les risques liés aux approvisionnements et l’importance économique. Si les 2 axes sont préoccupants, le métal est dit « critique »

[4] Le cyanure en milieu aqueux permet de dissoudre l’or et l’argent dans les minerais broyés finement.

[5] Les particules solides sont mises en suspension dans l’eau. Un réactif chimique est ajouté pour changer les propriétés de surface du minéral permettant une meilleure séparation lors des traitements ultérieurs.

[6] Extraction par un solvant. Injection d’une solution type acide sulfurique dans des trous forés dans la roche et récupération des produits dissous plusieurs mois plus tard (pour récupérer, par exemple, de l’Uranium ou du Cuivre).

[7] Centre Tricontinental, ONG basée à LLN, centre d’étude, de publication et de formation sur le développement, les rapports Nord-Sud et les enjeux de la mondialisation en Afrique, en Asie et en Amérique latine

[8] La plus grande base de données mondiale sur les conflits socio-environnementaux. Elle est issue d’un processus collaboratif entre des chercheurs et des représentants de la société civile.