Exposé

Les métaux, un enjeu de la transition énergétique

La demande mondiale en métaux connaît une croissance exponentielle alors que le stock de ressources primaires reste fini. Pour répondre aux besoins de la transition écologique, l’ADEME soutient des travaux de recherche visant tant à réduire le recours à la matière première vierge qu’à promouvoir la quantité et la qualité des métaux recyclés.

Depuis le début des années 2000, l’envolée des prix des matières premières, sous-tendue d’abord par la demande chinoise, puis par la crise des terres rares en 2011 et plus récemment par la pandémie de Covid-19, souligne les enjeux liés aux ressources minérales. 
La perspective de la raréfaction, voire de l’indisponibilité, de certains métaux d’ici à quelques décennies en font un sujet géostratégique, d’autant que certaines politiques publiques en appui à la transition écologique (déploiement des énergies renouvelables, de l’électromobilité…) vont conduire à utiliser davantage de métaux (acier, aluminium, cuivre, mais aussi indium, lithium, cobalt, terres rares…).

Sécuriser l’approvisionnement en métaux

Il est maintenant avéré que les besoins futurs, tous métaux confondus, seront bien supérieurs au cumul de ce qu’il sera possible d’extraire et de recycler. Ainsi, toute action permettant d’augmenter les taux de recyclage des métaux qu’il est aujourd’hui technologiquement possible de recycler doit être encouragée. Il faut également soutenir des recherches pour être en capacité de recycler avec une grande pureté tous les métaux, même ceux ayant eu une première vie sous forme d’alliages. Enfin, parce que des concurrences entre filières vont émerger, il est indispensable de soutenir des projets de recherche sur les substitutions de métaux pour certaines applications.  
En France, le Comité pour les métaux stratégiques (COMES) a été créé en 2011 pour contribuer à la politique de gestion des métaux stratégiques. Les pouvoirs publics travaillent aussi à l’élaboration d’un Plan de programmation des ressources minérales de la transition bas carbone, dont les deux premiers rapports sont déjà disponibles. L’ADEME, comme l’Agence nationale de la recherche (ANR), le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) et le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), contribue à ces réflexions de par son expertise et les résultats des recherches soutenues par l’Agence sur le recyclage des métaux, l’écoconception, les besoins et gisements.  Mais les enjeux d’accès aux ressources dépassent les frontières de la France et doivent a minima être envisagés à l’échelle européenne. 
Ainsi, l’ADEME participe, dans le cadre des programmes-cadres européens de recherche, à l’ERA-NET ERA-MIN « Matières premières pour le développement durable et l’économie circulaire ». Avec l’ANR et plus d’une vingtaine d’agences de financement de la recherche européennes et de pays partenaires (Afrique du Sud, Turquie, Canada, etc.), l’ADEME finance des consortiums de recherche publique-privée pour soutenir les démarches d’écoconception et développer de nouvelles technologies et procédés de recyclage peu impactants pour l’environnement tout en restant économiquement rentables.
Le premier résultat de cette coopération fut la publication d’un « Research Agenda », listant les recherches prioritaires à conduire sur le sujet des ressources minérales non énergétiques. Depuis 2014, l’ADEME a soutenu 12 projets internationaux via ERA-MIN, pour un total de 2,4 millions d’euros d’aides, sur des sujets tels que le recyclage de batteries de type nickel-hydrure métallique (NiMH) ou lithium-ion, la récupération de métaux dans différents effluents ou le développement de procédés plus performants. 

Soutenir l’innovation industrielle

L’ADEME soutient aussi l’innovation des entreprises françaises à travers le Programme des investissements d’avenir (PIA), qui permet de développer de nouveaux savoir-faire industriels compétitifs et peu impactants pour l’environnement. L’appel à projets national « Solutions innovantes pour l’amélioration de la recyclabilité, le recyclage et la réincorporation des matériaux » s’inscrit dans le cadre du PIA4 et contribue à la mise en œuvre de la stratégie nationale « Recyclabilité, recyclage et réincorporation des matériaux ». L’objectif principal est de lever les verrous limitant le développement du recyclage, d’élaborer et lancer des dispositifs de soutien à l’offre et à la demande de matières premières de recyclage (MPR), et d’accompagner le déploiement des solutions innovantes. Concernant le domaine des métaux, trois axes ont été identifiés comme prioritaires dans cette stratégie : le recyclage des platinoïdes et métaux précieux (avec le recyclage des équipements de la filière hydrogène et des cartes électroniques), le recyclage des batteries et le recyclage des aimants permanents.
En ce qui concerne les batteries, l’appel à projets lancé dans le cadre du PIA vise à soutenir des procédés innovants permettant d’optimiser la récupération des métaux, en particulier le lithium. L’objectif est de pouvoir les réintroduire dans la production des batteries et ainsi de fermer la boucle de recyclage. Les projets présentés dans le second article de cette lettre illustrent ces recherches.