Alors que le monde s’efforce de réduire les émissions de carbone, la demande de minéraux et de métaux nécessaires aux technologies énergétiques propres augmente rapidement, mettant parfois à rude épreuve les chaînes d’approvisionnement existantes et nuisant à l’environnement local. Dans une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Joule, Elsa Olivetti, professeur de science et d’ingénierie des matériaux et directrice de la Mission Décarbonation de l’énergie et de l’industrie au Projet climatique du MIT, avec les récents diplômés Basuhi Ravi PhD ’23 et Karan Bhuwalka PhD ’24 et neuf autres, examine le cas du nickel, un élément essentiel pour certaines batteries de véhicules électriques et des composants de certains panneaux solaires et éoliennes.
Quelle est la solidité de l’offre de ce métal vital et quelles sont les implications de son extraction pour les environnements locaux, les économies et les communautés des lieux où il est extrait ? Actualités du MIT a demandé à Olivetti, Ravi et Bhuwalka d’expliquer leurs découvertes.
Question :
Pourquoi le nickel devient-il plus important dans l’économie des énergies propres, et quels sont certains des problèmes potentiels dans sa chaîne d’approvisionnement ?
Olivetti :
Le nickel est de plus en plus important en raison de son rôle dans les batteries des véhicules électriques, ainsi que dans d’autres technologies telles que l’énergie éolienne et solaire. Pour les batteries, le sulfate de nickel de haute pureté est un élément clé des cathodes des batteries de véhicules électriques, ce qui permet une densité énergétique élevée dans les batteries et une autonomie accrue pour les véhicules électriques. À mesure que le monde s’éloigne des combustibles fossiles, la demande de véhicules électriques, et par conséquent de nickel, a considérablement augmenté et devrait continuer de croître.
La chaîne d’approvisionnement en nickel pour le sulfate de nickel de qualité batterie comprend l’extraction du nickel des gisements de minerai, sa transformation en un intermédiaire de nickel approprié et son raffinage en sulfate de nickel. Les problèmes potentiels dans la chaîne d’approvisionnement peuvent être largement décrits comme des problèmes d’utilisation des terres au stade de l’exploitation minière et des problèmes d’émissions au stade de la transformation. C’est évidemment simpliste à l’extrême, mais c’est de cette manière que nous avons pensé la structure de base de notre enquête. L’exploitation du nickel nécessite beaucoup de terres, ce qui entraîne la déforestation, le déplacement de communautés et une contamination potentielle des sols et des ressources en eau par les déchets miniers. Lors de l’étape de traitement, l’utilisation de combustibles fossiles entraîne des émissions directes, notamment de particules et d’oxydes de soufre. En outre, certaines filières de traitement émergentes sont particulièrement gourmandes en énergie, ce qui peut doubler l’empreinte carbone des batteries riches en nickel par rapport à la moyenne actuelle.
Question :
Quel est le rôle de l’Indonésie dans l’approvisionnement mondial en nickel et quelles sont les conséquences de l’extraction de nickel dans ce pays et dans d’autres grands pays fournisseurs ?
Ravi :
L’Indonésie joue un rôle essentiel dans l’approvisionnement en nickel, détenant les plus grandes réserves de nickel au monde et fournissant près de la moitié du nickel extrait à l’échelle mondiale en 2023. La production de nickel du pays a été multipliée par dix depuis 2016. Cette poussée de production a alimenté la croissance économique dans certaines régions, mais a également eu des impacts environnementaux et sociaux notables sur les zones d’extraction et de transformation du nickel.
L’expansion de l’exploitation minière du nickel en Indonésie a été associée à des impacts sur la santé dus à la pollution de l’air dans les îles où le traitement du nickel est important, ainsi qu’à la déforestation dans certains des endroits les plus riches en biodiversité de la planète. Les informations faisant état de déplacements de communautés autochtones, d’accaparement de terres, de problèmes de droits à l’eau et de qualité d’emploi inadéquate dans et autour des mines mettent en évidence les préoccupations sociales et la répartition inégale des charges et des avantages en Indonésie. Des préoccupations similaires existent dans d’autres grands pays producteurs de nickel, où les activités minières peuvent avoir un impact négatif sur l’environnement, perturber les moyens de subsistance et exacerber les inégalités.
À l’échelle mondiale, la dépendance de l’Indonésie à l’égard de l’énergie à base de charbon pour le traitement du nickel, en particulier pour la fusion et la lixiviation à forte consommation d’énergie d’un matériau semblable à de l’argile appelé latérite, se traduit par une forte intensité de carbone pour le nickel produit dans la région, par rapport à d’autres grandes régions productrices comme l’Australie.
Question :
Quel rôle l’industrie et les décideurs politiques peuvent-ils jouer pour répondre à la demande croissante tout en améliorant la sécurité environnementale ?
Bhuwalka :
Dans les pays consommateurs, les politiques peuvent favoriser une « demande avisée », ce qui signifie créer des incitations pour les entreprises à s’approvisionner en nickel auprès de producteurs qui privilégient la durabilité. Cet objectif peut être atteint grâce à des réglementations qui établissent des empreintes environnementales acceptables pour les matériaux importés, telles que des limites sur les émissions de carbone provenant de la production de nickel. Par exemple, la loi sur les matières premières critiques de l’UE et la loi américaine sur la réduction de l’inflation pourraient être exploitées pour promouvoir un approvisionnement responsable. En outre, les gouvernements peuvent utiliser leur pouvoir d’achat pour favoriser le nickel produit de manière durable dans les marchés publics, ce qui pourrait influencer les pratiques de l’industrie et encourager l’adoption de normes de durabilité.
Du côté de l’offre, les pays producteurs de nickel comme l’Indonésie peuvent mettre en œuvre des politiques visant à atténuer les impacts environnementaux et sociaux négatifs de l’extraction du nickel. Cela comprend le renforcement des réglementations environnementales et leur application afin de réduire l’empreinte de l’exploitation minière et de la transformation, potentiellement grâce à des limites de pollution plus strictes et à une gestion responsable des déchets miniers. En outre, il est également crucial de soutenir l’engagement communautaire, de mettre en œuvre des mécanismes de partage des bénéfices et d’investir dans des technologies de traitement du nickel plus propres.
À l’échelle internationale, l’harmonisation des normes de durabilité et la facilitation du renforcement des capacités et du transfert de technologie entre pays développés et pays en développement peuvent créer des conditions de concurrence équitables et empêcher les pratiques non durables. Les pratiques d’investissement responsables des institutions financières internationales, favorisant les projets répondant à des normes environnementales et sociales élevées, peuvent également contribuer à une chaîne d’approvisionnement en nickel stable et durable.
