face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ? - philippe bihouix
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Face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ?
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Face à la raréfaction des métaux :croissance verte ou low tech ?
Philippe Bihouix, Ingénieur, coauteur de« Quel futur pour les métaux ? » (2010)« L’âge des low techs » (2014)
3
Face à la raréfaction des métaux :croissance verte ou low tech ?
11 décembre 2014
Philippe Bihouix
4
Ressources renouvelables ou non renouvelables ?
1 jour
1 mois 1 000 ans
Rythme de renouvellementEau
Agriculture,
élevage
Forêts
Chasse,
pêche
Ressources
minérales
Ressources
énergétiques
1 an
10 ans
100 ans 10 000 ans
100 000 ans
1 million d’années
10 million d’années
100 million d’années
1 milliard d’années
Ressources renouvelables
Ressources non renouvelables
Eaux de ruissellement Eaux fossilesNappes phréatiques
Arbres fruitiers, vignesElevage
Pêche en eaux profondes
Exploitation de forêts anciennesPlantations
Aquaculture, pêche
Sel de mer Sables, graviers Soufre Métaux et autres minerais
Pétrole, gaz Charbon
Cultures annuelles
Echelle humaine
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1H
2He
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
55Cs
56Ba
*72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
**
*Lanthanides(Terres rares)
57La
58Ce
59Pr
60Nd
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
**Actinides90Th
92U
1
2
3
4
5
6
7
Groupe Période
Les ressources minérales
Groupe du platineTerres rares
6
Fer
Zinc
Titane
Etain
Plomb
Nickel
Cuivre
Aluminium
CalciumSodium Silicium
Zirconium
Vanadium
Selenium
Tungstène
Rhenium
Potassium
Molybdène
Manganèse
Magnésium
Indium
Cobalt
Chrome
Antimoine
PlatineOr
Argent
Fluor
Phosphore
Hydrogène Oxygène
1
10
100
1 000
10 000
100 000
1 000 000
10 000 000
100 000 000
1 000 000 000
10 000 000 000
100 000 000 000
0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Abondance des éléments dans la croûte terrestre
(*) Parties par millionSources : BRGM, USGS 2007
Réserves base
en milliers de tonnes
(échelle logarithmique)
Abondance dans
la croûte terrestre en ppm (*)
(échelle logarithmique)
1 000 10 000 100 000 1 000 000
Virtuellement
infinies
0.1% 1% 10% 100%
~46%~27%
~8%
~5%
~0.4%
~0.1%
12 éléments abondants = 99,23% du poids de la croûte terrestre
Eléments rares
Eléments très rares
7
Réserves et ressources
Potentiel
géologique
non identifié
Réserves :Ressources exploitables
au prix actuel
Réserves base :Ressources démontrées,
mais (encore) non
exploitables
économiquement
Réserves
« déduites » (*) :
Dimension économique
Ressources « ultimes »
(*) “Inferred reserves” en anglais
Potentiel
géologique
identifié mais
non exploré
Dimension géologique
Dimension technique
8
Interaction entre énergie et métaux
Minerais de moins en moins
concentrés
Extraction des matières premières requérant toujours
plus d’énergie
Energie toujours moins
accessible
Production d’énergie requérant toujours plus de matières
premières
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1H
2He
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
55Cs
56Ba
*72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
**
*Lanthanides(Terres rares)
57La
58Ce
59Pr
60Nd
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
**Actinides90Th
92U
1
2
3
4
5
6
7
Groupe Période
Les métaux pour les “nouvelles” énergies
10Sources : USGS
AluminiumFer
Cuivre
Plomb
2008
Millions de
tonnes
Milliers de
tonnes
2008
Titane
Croissance de la consommation mondiale
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
0
500
1000
1500
2000
2500
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Nickel
Minerai de fer Grands métaux non ferreux
11
On joue sur un stock, pas sur un flux
Crésus, roi de Lydie (de -561 à -547)
Pièce en or du Pactole
12
Les limites du recyclage #1… la thermodynamique
Le rétameur disparu de nos campagnes
13
99%, ce serait déjà très bien
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1H
2He
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
55Cs
56Ba
*72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
**
*Lanthanides(Terres rares)
57La
58Ce
59Pr
60Nd
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
**Actinides90Th
92U
1
2
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5
6
7
Groupe Période
Source : UNEP / Recycling rates of metals 2011
Taux de recyclage des métaux
< 1% 1 – 10% 10 – 25% 25 – 50% > 50%
14
Les limites du recyclage #2… les usages dispersifs
Usages agricoles
Produits d’hygiène
et cosmétiques
14 juillet… Papier
EncresPeintures et pigments
15
Métal
% usage dispersif
(chimie hors
catalyse)
Exemples d’applications
Cadmium 20% Pigments (plastique, verre, céramique), stabilisant (plastique)…
Chrome ~10% Pigments, tannage des cuirs…
Cobalt 17% Pigments, pneus, colles, savons, siccatifs…
Étain 14% Stabilisant (PVC), peintures anti-algues, préservation (bois)…
Manganèse 10% Piles, additif (céramique), pharmacie purification (eau) …
Molybdène ~30% Pigments, lubrifiants…
Plomb 12% Additif (verre / cristal, céramique), stabilisant (PVC), pigments…
Titane 95% Pigments, cosmétiques, dentifrices…
Zinc 6% Pigments, pneus, cosmétiques, pharmacie…
Sources : Société Française de Chimie, BRGM (Mineralinfo), Fédérations industrielles
Les limites du recyclage #2… les usages dispersifs
16
Les limites du recyclage #3… alliages, pureté et « dégradation de l’usage »
17
Le cercle « vertueux » du recyclage
Usages dispersifs
Perte mécanique, Mise en décharge
“Recyclage” avec perte fonctionnelle
(usage dégradé)
Recyclage sans perte fonctionnelle
18
La « croissance verte » emballe le système
Lutte « high tech » contre les
émissions de CO2 dans le bâtiment
La recherche du graal de
l’auto « propre »
19
Le « remède » est souvent pire que le mal
Nanotechnologies… et usages dispersifs
Hyperconnectivité, machinisation à outrance,
“électronicisation”… Big data ?
Obsolescence technique par recherche de performance
20
La croissance verte va faire (a fait ?) long feu
Le fossé à venir est trop grand : il faut travailler sur la demande, pas seulement sur l’offre
Le bon temps des « ingénieurs » thaumaturges est révolu
Il ne faut pas s’en remettre à une « sortie par le haut » technologique
Plus que jamais, besoin d’innovation, d’intelligence : mais pas celle qui a prévalu jusqu’à présent…
Il faut passer du HIGH TECH au LOW TECH !
21
Les « 7 commandements » des low tech
22
Difficile
Impact fort sur le
« confort »
Facile
Impact faible sur
le « confort »
Très utile
Forte économie de ressources,
déchets, pollution…
Moins utile
Faible économie de ressources,
déchets, pollution…
Pneus rechapés Couleursnaturelles
Vitessemaximale
Chauffage réduit
Fin des prospectuspublicitaires
Plus d’eau enbouteille
Abolition dessacs plastiques
Moins de produitscosmétiques
Moins de viande
Journaux enpapier toilette
Remettre en cause les besoins :La matrice « écolo-liberticide »
1
23
Concevoir et produire réellement durable
Des objets :
- Réparables- Modulaires- Réutilisables- Faciles à démanteler- …
Privilégier :
- La robustesse- La simplicité- Le mono matériau- Le choix des matières- Le moins d’électronique possible- …
2
24
Orienter le savoir vers l’économie de ressourcesOn en est encore loin...
3
25
Rechercher l’équilibre entre performance et convivialité
4
+
vs.
-Technologies de pointe, mondialisées- Production des sous-systèmes, pièces détachées…- Ressources- Adaptation des réseaux électriques- Bases logistiques- Routes d’accès-…
?
27
(Mauvais) exemple sur l’intégration
4
GPSWiFiBluetoothCapteurs de proximitéCapteur de lumièreInfrarougeThermomètreHygromètreBaromètreAccéléromètreGyroscope à 3 axesMagnétomètre2 micros2 caméras4 microprocesseurs 1,9 GHz (60 images / seconde)
Ouf !
… et dans un volume en baisse de 10%
28
Ou et comment agir ? Approche « chaîne de valeur »
Matières
premières
Produits
finis
Biens
d’équipements
Biens
d’usage
Produits
intermédiaires
ServicesMatériaux
transformés
Produits
finis
Produits
finisEnergie
Consommation de ressources croissante (?)
Industries
de procédés
Manufactures
Bâtiment
Transports
Réseaux
Grande
consommation
29
Volumes en jeu
Durée de vie des produits
Elevés
Faibles
Courte Longue
Bâtiment
Aéronautique
Automobile
Energie
Electroménager
Sports et loisirs
Electronique /
Télécoms
Alimentaire /
Emballages
Infrastructure
Filières
majoritairement B2B
Filières
majoritairement B2C
Ou et comment agir ?Approche sectorielle
30
Questionnement
du besoin
Conception
du produit
Niveau de
« performance »
Agriculture Intrants
AutomobilePuissance moteur
Poids
Matériaux
Pneus rechapés
Suréquipement
Finition
Bâtiment
Surfaces multi-usages
Climatisation
Contenu électronique
Réemploi existant
Matériaux
Simplicité / robustesse
Choix esthétiques
Produits blancs / bruns Contenu électroniqueMatériaux
Réparabilité
Suréquipement
Finition
Distribution
Zéro emballage
Consigne
Consommation de sol
Circuits courts
RéseauxCompostage
Suppression du jetableMachinisation (B2C)
Ou et comment agir ? Approche sectorielle
Exemples possibles d’innovations / initiatives low tech
31
Ou et comment agir ?Approche par acteurs
Etat et / ou au-delà
EntreprisesFédérations industrielles
Collectivités territoriales
•Soutien à une autre innovation
•Normes et réglementations
•Arbitrage énergie / ressources / travail
• Impulsion sur les projets, approche volontariste
(déchets ménagers, circuits courts…)
•Soutien aux initiatives locales / régionales
•Réflexion sur le contenu en emploi des achats /
des projets
•Echanges d’idées et de pratiques
•Réflexions sectorielles
•Nouvelles approches innovantes
•Pilotes
•Simplification, utilisation de l’existant
•Un peu d’audace et de préoccupation du bien
commun…
32
Il n’y a plus qu’à…
Merci pour votre attention !
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