Une étude de l’Université du Michigan révèle que les États-Unis ne peuvent pas extraire le cuivre assez rapidement pour répondre aux exigences de transition vers les énergies renouvelables, comme le prévoit la loi sur la réduction de l’inflation. Les véhicules électriques et la modernisation du réseau nécessitent beaucoup plus de cuivre que ce qui est actuellement produit. L'étude suggère que les décideurs politiques prennent en compte les limites de la disponibilité du cuivre et proposent de se concentrer sur les véhicules hybrides comme un objectif plus réalisable, tout en répondant également au besoin mondial de cuivre dans le développement des infrastructures essentielles.
L'étude de l'Université du Michigan met en évidence un déficit important dans la production de cuivre nécessaire pour atteindre les objectifs américains en matière d'énergies renouvelables, suggérant une transition vers la fabrication de véhicules hybrides et une réévaluation de l'allocation du cuivre pour équilibrer les besoins nationaux et mondiaux.
Selon une étude de l'Université du Michigan, l'exploitation minière du cuivre ne progresse pas assez rapidement pour répondre aux exigences fixées par les orientations politiques actuelles des États-Unis pour la transition de l'infrastructure électrique et automobile du pays vers les énergies renouvelables.
La loi sur la réduction de l'inflation, promulguée en 2022, prévoit que 100 % des voitures fabriquées seront des véhicules électriques d'ici 2035. Mais un véhicule électrique nécessite trois à cinq fois plus de cuivre qu'un véhicule à moteur à combustion interne, sans parler du cuivre requis. pour la modernisation du réseau électrique.
« Une Honda Accord normale a besoin d'environ 40 livres de cuivre. La même Honda Accord électrique à batterie a besoin de près de 200 livres de cuivre. Les éoliennes terrestres nécessitent environ 10 tonnes de cuivre, et dans les éoliennes offshore, cette quantité peut plus que doubler », a déclaré Adam Simon, professeur d'études terrestres et environnementales à l'UM. « Nous montrons dans le document que la quantité de cuivre nécessaire est pratiquement impossible à produire pour les sociétés minières. »
L'étude a examiné 120 ans de données mondiales provenant de sociétés minières de cuivre et a calculé la quantité de cuivre dont l'infrastructure électrique et le parc automobile américains auraient besoin pour passer aux énergies renouvelables. Il a été constaté que les besoins en cuivre des énergies renouvelables dépasseraient ce que les mines de cuivre peuvent produire au rythme actuel. L’étude, dirigée par Lawrence Cathles, chercheur à l’Université Simon et Cornell, a été publiée par le Forum international de l’énergie et discutée dans un webinaire intitulé « Extraction du cuivre et électrification des véhicules ».
Ce déficit est en partie dû au processus d'obtention de permis pour les sociétés minières. Le délai moyen entre la découverte d'un nouveau gisement de cuivre et l'obtention d'un permis pour construire une mine est d'environ 20 ans, selon Simon.
Défis miniers et demande mondiale
Le cuivre est extrait par plus de 100 sociétés exploitant des mines sur six continents. Les chercheurs ont extrait des données sur la production mondiale de cuivre remontant à l’année 1900, ce qui leur indiquait la quantité mondiale de cuivre produite par les sociétés minières sur 120 ans. Ils ont ensuite modélisé la quantité que les sociétés minières de cuivre sont susceptibles de produire pour le reste du siècle.
Les chercheurs ont découvert qu’entre 2018 et 2050, le monde devra extraire 115 % plus de cuivre que ce qui a été extrait dans toute l’histoire de l’humanité jusqu’en 2018, simplement pour maintenir le statu quo. Cela répondrait à nos besoins actuels en cuivre et soutiendrait le monde en développement sans tenir compte de la transition énergétique verte.
Pour répondre aux besoins en cuivre liés à l’électrification du parc automobile mondial, jusqu’à six nouvelles grandes mines de cuivre devront être mises en service chaque année au cours des prochaines décennies. Environ 40 % de la production des nouvelles mines sera nécessaire à la modernisation du réseau lié aux véhicules électriques.
« Je suis un grand fan de la loi sur la réduction de l'inflation. Je pense que c'est fantastique. J'ai des panneaux solaires, des batteries et un véhicule électrique », a déclaré Simon. « Je suis pleinement engagé dans la transition énergétique. Cependant, cela doit être fait d'une manière réalisable.
Au lieu d’électrifier entièrement le parc automobile américain, les chercheurs suggèrent de se concentrer sur la fabrication de véhicules hybrides.
« Nous espérons que l'étude sera reprise par les décideurs politiques qui devraient considérer le cuivre comme le facteur limitant de la transition énergétique et réfléchir à la manière dont le cuivre est alloué », a déclaré Simon. « Nous savons, par exemple, qu’une Toyota Prius a en réalité un impact légèrement meilleur sur le climat qu’une Tesla. Au lieu de produire 20 millions de véhicules électriques aux États-Unis et dans le monde, soit 100 millions de véhicules électriques à batterie chaque année, serait-il plus réaliste de se concentrer sur la construction de 20 millions de véhicules hybrides ?
L’impact plus large de la pénurie de cuivre
Les chercheurs soulignent également que le cuivre sera nécessaire aux pays en développement pour construire des infrastructures, comme la construction d'un réseau électrique pour environ un milliard de personnes qui n'ont pas encore accès à l'électricité ; fournir des installations d'eau potable aux quelque 2 milliards de personnes qui n'ont pas accès à l'eau potable ; et le traitement des eaux usées pour les 4 milliards de personnes qui n'ont pas accès à des installations sanitaires.
« Les technologies des énergies renouvelables, l’eau potable, les eaux usées, l’électricité : cela ne peut exister sans cuivre. Nous nous retrouvons donc avec une tension entre la quantité de cuivre dont nous avons besoin pour construire des infrastructures dans les pays moins développés et la quantité de cuivre dont nous avons besoin pour la transition énergétique », a déclaré Simon.
« Nous pensons que notre étude souligne que des progrès significatifs peuvent être réalisés pour réduire les émissions aux États-Unis. Cependant, l’accent actuel – presque unique – sur la fabrication en aval de technologies d’énergies renouvelables ne peut être satisfait par la production minière en amont de cuivre et d’autres métaux sans un changement complet de mentalité à l’égard de l’exploitation minière parmi les groupes environnementaux et les décideurs politiques.
