Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
Références section 2.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Références section 2.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Références section 2.5:
[ART - AUT - AAAA] : .....
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
(500- 1000 caractères environ)
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Le Lithium est le plus petit et léger des éléments métalliques. Il se distingue par son caractère oxydable (E° (Li+ / Li(s))= -3,0 V/ESH) et sa forte conductivité électrique (10,8.106 S.m-1) qui en font l’élément préférentiel vis-à-vis des appareils électroniques. Voici quelques données générales sur celui-ci :
Symbole : Li
Étymologie : du grec ancien, lithos (λίθος) signifiant pierre
Numéro atomique : 3
Configuration électronique : [He]2s²
Isotopes : 6Li et le 7Li
Masse atomique : 6,941 g/mol
Famille : métaux alcalins (2ème ligne du tableau périodique)
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles
Dans la continuité de la description générale du lithium et de ses propriétés, il est nécessaire d’en préciser la répartition naturelle sur Terre à travers la notion d’abondance.
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel donné, la notion d’abondance permet d’en donner un ordre de grandeur. Elle correspond à la proportion relative d’un élément dans un milieu donné, généralement exprimée en pourcentage ou en parties par million (ppm).
Parmi les différents éléments présents sur Terre, le lithium a une abondance moyenne de 0,006 % dans la croûte continentale, soit 60 ppm [1.2.1]. C’est un élément omniprésent sur Terre, que l’on retrouve sous différentes formes mais souvent en faible concentration. Étant un élément lithophile, le lithium se trouve principalement dans les environnements volcaniques, les pegmatites et certains systèmes géothermiques. Il est également présent dans les milieux riches en sel, comme les salars, où il peut s’accumuler localement [1.2.2].
Ainsi, la croûte terrestre est l’un des principaux réservoirs de lithium sous forme concentrée. En effet, les granites de la croûte continentale contiennent environ 20 ppm contre seulement 4,3 ppm pour les basaltes de la croûte océanique [1.2.2].
Des études récentes ont montré que l’océan constituait également une source de lithium diluée, avec une concentration de 0,17 mg/L. Ainsi, compte tenu du volume de l’océan, il s’agit d’un réservoir majeur de cet élément [1.2.4].
L’abondance du lithium dépend du milieu et de l’environnement dans lequel on se trouve, et son accessibilité reste un défi majeur pour les ressources exploitables sur Terre.
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[1.2.1] [WEB-ELE-2024] : https://www.elementschimiques.fr/?fr/elements/z/3 - Consulté le 15/03/2026
[1.2.2] [ART-HYD-2018] : « Hydrothermal enrichment of lithium in intracaldera illite-bearing claystones », Science Advances, 2018
[1.2.3] [RAP-BRG-2024] : BRGM, Webinaire LIT03 - Ressources en lithium, 2024
[1.2.4] [RAP-USG-2017] : U.S. Geological Survey, Lithium, 2017
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
L’évaluation du potentiel mondial en lithium repose sur plusieurs notions géologiques et économiques distinctes, notamment les ressources et les réserves. Les ressources correspondent à l’ensemble des concentrations connues d’un élément dans la croûte terrestre, qu’elles soient actuellement exploitables ou non, tandis que les réserves représentent uniquement la fraction de ces ressources qui peut être exploitée dans les conditions économiques et technologiques actuelles [2.1.1].
image figure_2.1.1_RAP_USG_2026.png (0.2MB)
Dans le cas du lithium, les estimations les plus récentes indiquent que les ressources mondiales identifiées atteignent environ 150 millions de tonnes en 2025, tandis que les réserves économiquement exploitables sont estimées à environ 37 millions de tonnes [2.1.2]. Ces ressources sont fortement concentrées géographiquement : les États-Unis possèdent environ 30 Mt de ressources, tandis que le « triangle du lithium » d’Amérique du Sud, composé de l’Argentine, de la Bolivie et du Chili, représente une part majeure des ressources mondiales avec respectivement 28 Mt, 23 Mt et 13 Mt. D’autres régions importantes incluent l’Australie et la Chine, qui disposent chacune d’environ 10 Mt de ressources identifiées [2.1.2].
En ce qui concerne les réserves exploitables, la distribution mondiale est également très concentrée. Les principales réserves sont détenues par le Chili (9,2 Mt), suivi de l’Australie (8,4 Mt), de l’Argentine (4,4 Mt), de la Chine (4,6 Mt) et des États-Unis (4,4 Mt) [2.1.2].
image Figure_2.1.2_RAP_USG_2026.png (0.2MB)
À l’échelle mondiale, le lithium est principalement présent sous trois formes géologiques principales, classées par ordre décroissant d’abondance : les saumures (brines), les minéraux de roches dures (pegmatites), les argiles lithinifères.
Les saumures représentent actuellement la source dominante des ressources connues, notamment dans les salars du Chili, de l’Argentine et de la Bolivie, tandis que les pegmatites constituent la principale source de production dans des pays comme l’Australie [2.1.3].
Les argiles riches en lithium constituent une ressource potentiellement importante mais encore peu exploitée industriellement, avec des projets en développement comme Thacker Pass aux États-Unis [2.1.4].
Les pegmatites lithinifères peuvent contenir plusieurs minéraux porteurs de lithium présentant des teneurs variables. On distingue généralement trois types principaux :
spodumène (LiAlSi₂O₆), considéré comme le minéral le plus riche et le plus exploité industriellement, pétalite (LiAlSi₄O₁₀), de teneur intermédiaire, lépidolite (K(Li,Al)₃(Si,Al)₄O₁₀(FOH)₂), généralement plus pauvre et nécessitant des procédés de traitement plus complexes [2.1.4].
Ces différences géologiques impactent directement les coûts d’extraction du lithium. Les estimations récentes indiquent que les saumures de haute teneur restent la source la plus économique, avec un coût de production d’environ 2 869 US$/t d’équivalent carbonate de lithium (LCE), contre 3 746 US$/t pour les saumures de plus faible teneur [2.1.4].
À l’inverse, l’exploitation des pegmatites de roche dure est plus coûteuse, avec des coûts variant d’environ 4 283 US$/t pour les minerais riches à plus de 6 500 US$/t pour des minéraux plus pauvres comme le lépidolite [2.1.4].
Au-delà des considérations économiques, l’impact environnemental des différentes méthodes d’extraction varie également fortement. L’exploitation des gisements de roche dure nécessite généralement des opérations minières et des traitements thermiques intensifs, ce qui peut conduire à des émissions de CO₂ jusqu’à six fois plus élevées que celles associées à l’extraction à partir des saumures [2.1.4]. Cependant, l’évaporation solaire utilisée dans les salars est également critiquée en raison de sa consommation importante d’eau dans des environnements arides.
Face à ces défis, de nouvelles technologies telles que l’extraction directe du lithium (Direct Lithium Extraction - DLE) sont actuellement développées afin d’exploiter des sources non conventionnelles comme les saumures géothermiques ou certaines argiles, tout en réduisant l’empreinte environnementale des procédés [2.1.4].
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Références section 2.1:
[2.1.1] [RAP-USG-2024] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2024 - Appendixes, Reston, VA, U.S. Geological Survey, 2024.
[2.1.2] [RAP-USG-2026] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2026 - Lithium, Reston, VA, U.S. Geological Survey, 2026.
[2.1.3] [WEB-EUR-2023] : European Commission, Lithium - Technology Metals Observatory, 2023. https://techmetalsobservatory.org/technology-metals-components-and-products/technology-metals/lithium.html - Consulté le 09/03/2026
[2.1.4] [ART-LI-2026] : X. Li, Y. Mo et al., Techno-Economic Review of the Current Lithium Supply Shortage and Direct Lithium Extraction Technologies, Applied Sciences, vol. 16, 2026, article 1622.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
image Figure_2.2.1_WEB_WIK_2026.png (0.2MB)
Après l’identification des ressources et des réserves, la chaîne de valeur du lithium s’organise autour de plusieurs étapes industrielles allant de l’extraction jusqu’aux produits finis, notamment les batteries lithium-ion.
Dans la nature, le lithium ne se trouve jamais à l’état pur, il est toujours combiné à d’autres éléments. Son exploitation repose principalement sur deux filières industrielles majeures : les saumures et les roches dures. Les saumures présentent des concentrations en lithium généralement comprises entre 100 et 1500 mg/L, les gisements les plus rentables étant ceux dont la teneur dépasse 500 mg/L. Les roches dures, quant à elles, présentent des teneurs en lithium exprimées en Li₂O, généralement comprises entre 1 % et 2 % pour les minerais exploitables, pouvant atteindre des valeurs plus élevées dans certains gisements riches [2.2.2].
image Figure_2.2.2_ART_LIU_2023.png (0.1MB)
L’extraction depuis les saumures constitue aujourd’hui la méthode la moins coûteuse et l’une des plus répandues. Elle repose sur la concentration naturelle par évaporation, un procédé lent et fortement dépendant des conditions climatiques. Les saumures chargées en lithium sont pompées depuis des aquifères souterrains, à des profondeurs de quelques dizaines à quelques centaines de mètres, puis acheminées vers la surface dans d’immenses bassins d’évaporation pouvant s’étendre sur plusieurs kilomètres carrés. Sous l’effet du soleil et du vent, l’eau s’évapore naturellement sur une période de 12 à 24 mois. Les sels de sodium, potassium et magnésium cristallisent successivement, ce qui enrichit progressivement la saumure en lithium. Lorsque la concentration devient suffisante, du carbonate de sodium (Na₂CO₃) est ajouté afin de précipiter le carbonate de lithium (Li₂CO₃), qui est ensuite filtré, lavé et séché. Cette méthode consomme environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium, ce qui soulève d’importants enjeux de gestion de la ressource en eau dans des régions déjà arides [2.2.1].
L’extraction à partir des roches dures, notamment du spodumène (LiAlSi₂O₆), constitue l’autre grande voie de production. Ce minéral est aujourd’hui la principale source de lithium exploitée dans les gisements de pegmatites. Le minerai brut est d’abord concassé et broyé, puis le spodumène est concentré par flottation, une technique reposant sur l’utilisation de bulles d’air et d’agents chimiques. Le concentré obtenu est ensuite soumis à une calcination à plus de 1000 °C dans un four rotatif afin de transformer sa structure cristalline en une forme plus réactive.
Il est ensuite traité à l’acide sulfurique à une température d’environ 200 à 250 °C, ce qui permet de convertir le lithium en sulfate de lithium (Li₂SO₄), soluble dans l’eau, avec un rendement d’extraction pouvant atteindre 98 %. La solution est ensuite filtrée, purifiée et neutralisée afin d’isoler les ions lithium. Enfin, l’ajout de carbonate de sodium permet de précipiter le carbonate de lithium, récupéré par filtration. Ce procédé est cependant plus énergivore en raison des températures élevées nécessaires aux différentes étapes [2.2.2].
À l’échelle mondiale, la production de lithium a fortement augmenté au cours des dernières années pour atteindre environ 180 000 tonnes de lithium contenu par an au début des années 2020. Cette production est très concentrée géographiquement : l’Australie domine largement grâce à l’exploitation de pegmatites, suivie par le Chili et l’Argentine, où l’exploitation des saumures est prédominante. La Chine occupe également une place importante, avec une production issue de plusieurs types de gisements et un rôle central dans les étapes de raffinage[2.2.3].
Après extraction, le lithium est transformé en composés intermédiaires, principalement le carbonate de lithium (Li₂CO₃) et l’hydroxyde de lithium (LiOH), qui constituent les principales formes commerciales utilisées dans l’industrie. Ces composés sont ensuite utilisés pour fabriquer les matériaux actifs des batteries lithium-ion [2.2.2].
La fabrication des cellules de batteries lithium-ion constitue une étape clé de la chaîne de valeur. Elle débute par la production des électrodes, à savoir l’anode et la cathode. Le lithium, sous forme de composé, est mélangé avec d’autres matériaux actifs, des solvants et des liants afin de former une pâte. Cette pâte est ensuite déposée sur des collecteurs de courant métalliques, généralement du cuivre pour l’anode et de l’aluminium pour la cathode, puis séchée à des températures pouvant atteindre 150 °C. Les électrodes sont ensuite assemblées avec un séparateur, une fine couche de matériau polymère ou céramique qui empêche le contact direct entre les électrodes tout en permettant la circulation des ions lithium. L’assemblage peut se faire selon différentes méthodes, notamment par empilement, pliage ou enroulement. Les cellules obtenues peuvent être de type cylindrique, prismatique ou souple, chaque format présentant des caractéristiques spécifiques en termes de densité énergétique, de gestion thermique et de fabrication [2.2.4].
image figure_2.2.3_WEB_FLA_2026.png (73.5kB)
Une fois assemblée, la cellule est placée dans un boîtier étanche dans lequel un électrolyte est injecté. Cet électrolyte, généralement un liquide organique contenant des sels de lithium, permet le transport des ions lithium entre les électrodes lors du fonctionnement de la batterie. Lors de la charge, les ions lithium migrent de la cathode vers l’anode où ils sont stockés ; lors de la décharge, ils effectuent le trajet inverse, générant ainsi un courant électrique. Les cellules sont ensuite assemblées en modules puis en batteries complètes, adaptées aux différents usages, allant des appareils électroniques portables aux véhicules électriques [2.2.5].
Face aux limites des procédés conventionnels, notamment en termes de consommation d’eau, d’énergie et de production de déchets, plusieurs innovations sont en cours de développement. L’extraction directe du lithium (Direct Lithium Extraction, DLE) repose sur l’utilisation de matériaux adsorbants sélectifs ou de membranes échangeuses d’ions permettant d’extraire directement le lithium des saumures sans recourir à l’évaporation solaire. Cette technologie permet de réduire significativement les temps de traitement ainsi que la consommation d’eau. Par ailleurs, des procédés alternatifs sont étudiés pour les roches dures, notamment des voies sans acide ou à plus basse température, ainsi que des procédés de valorisation des résidus miniers [2.2.2].
[2.2.2] [ART-LIU-2023] : Y. Liu et al., A review of lithium extraction from natural resources, International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 30, 209 (2023). https://doi.org/10.1007/s12613-022-2544-y
[2.2.3] [RAP-USG-2026] : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2026 – Lithium, 2026
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
image Figure_2.3.1_WEB_MIN_2024.png (45.6kB)
À l’issue des étapes de transformation décrites précédemment, le lithium est intégré dans de nombreux produits industriels, dont les usages reflètent son rôle stratégique croissant dans la transition énergétique et les technologies modernes.
En 2024, l’usage mondial du lithium se répartit principalement comme suit :
Batteries (87 %) : le lithium est majoritairement utilisé dans les batteries lithium-ion, qui constituent aujourd’hui la technologie de stockage d’énergie dominante. Ces batteries alimentent les véhicules électriques, les smartphones, les ordinateurs portables ainsi que les systèmes de stockage stationnaire associés aux énergies renouvelables. La forte croissance de ces marchés explique l’augmentation rapide de la part du lithium dédiée à cet usage au cours des dernières années [2.3.1].
Céramique et verre (5 %) : les composés du lithium, notamment le carbonate de lithium, sont utilisés pour améliorer les propriétés des verres spéciaux et des céramiques techniques. Ils permettent d’abaisser la température de fusion, d’augmenter la résistance aux chocs thermiques et d’améliorer la durabilité mécanique. Ces matériaux sont utilisés dans les plaques de cuisson, les vitrages techniques, certains composants électroniques et des céramiques industrielles [2.3.1].
Graisses de lubrification (2 %) : les graisses au lithium sont largement utilisées dans les applications industrielles et mécaniques, notamment pour les roulements, les engrenages et les équipements automobiles ou aéronautiques. Elles présentent une bonne stabilité thermique, une résistance à l’eau et une durabilité élevée, ce qui permet leur utilisation dans des conditions extrêmes [2.3.1].
Coulée continue (1 %) : dans le domaine de la sidérurgie, certains composés du lithium sont ajoutés aux flux de coulée continue afin de contrôler la viscosité des laitiers, d’améliorer la qualité de surface des aciers et de stabiliser les procédés métallurgiques. Bien que cet usage reste marginal, il contribue à améliorer les performances industrielles [2.3.1].
Autres usages (5 %) : cette catégorie regroupe des applications variées. Les alliages aluminium-lithium, plus légers, sont utilisés dans l’aéronautique afin de réduire la masse des structures.
Dans le domaine médical, le lithium est utilisé comme traitement de référence du trouble bipolaire. Il agit comme stabilisateur de l’humeur, permettant de réduire les épisodes maniaques et de prévenir les rechutes, bien que son utilisation nécessite une surveillance médicale en raison de sa marge thérapeutique étroite [2.3.3]. Le lithium intervient également dans la chimie fine, certains polymères et des procédés de traitement des gaz, notamment pour l’absorption du CO₂ [2.3.2].
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Dans la continuité des usages présentés en partie 2.3, majoritairement dominés par les batteries lithium-ion, la question de la fin de vie du lithium se concentre logiquement sur le recyclage de ces batteries et les enjeux associés.
Risques du recyclage :
Le lithium étant utilisé à 87 % pour la production de batteries au lithium, l’étude de sa fin de vie se concentre majoritairement sur le recyclage de ces batteries. Il est également à noter que, malgré l’appellation « batteries lithium-ion », celles-ci ne contiennent en moyenne que 1,6 % de lithium, avec d’autres éléments actifs tels que le graphite et des oxydes métalliques.
Le recyclage des batteries lithium-ion est complexe et présente plusieurs risques importants liés à leur forte densité énergétique et à la présence de substances chimiques potentiellement dangereuses. Même en fin de vie, ces batteries peuvent conserver une énergie résiduelle, pouvant provoquer des surchauffes et entraîner des phénomènes d’emballement thermique, eux-mêmes à l’origine d’incendies lors du transport, du stockage ou des opérations de démontage et de broyage [2.4.1][2.4.2].
Les chocs mécaniques ou les perforations des cellules durant le traitement augmentent également le risque de départ de feu, souvent difficile à maîtriser. En cas d’incident, les batteries peuvent libérer des gaz toxiques et corrosifs, dangereux pour la santé des travailleurs et pour l’environnement [2.4.1]. De plus, la concentration de grandes quantités de batteries dans les centres de recyclage peut favoriser la propagation rapide des incendies, entraînant des dégâts matériels importants [2.4.1].
Pour limiter ces risques, plusieurs solutions sont mises en place dans la filière : les batteries sont déchargées et sécurisées avant traitement, les installations sont équipées de systèmes de détection thermique et d’extinction des incendies, et les équipes sont formées aux procédures de sécurité et à la manipulation des déchets dangereux [2.4.2].
Recyclage :
Prétraitement
Le recyclage des batteries est un procédé encore délicat à l’heure actuelle en raison du manque de standardisation dans leur conception. L’automatisation est difficile car les approches sont spécifiques aux modèles, et la procédure reste dangereuse du fait de l’énergie résiduelle et des solvants organiques présents.
Pour cette raison, des étapes de prétraitement sont nécessaires. Les batteries sont triées selon leurs caractéristiques (taille, forme, etc.), puis démontées afin de séparer les composants métalliques, plastiques et électroniques. Un assainissement est ensuite réalisé afin d’éviter tout rejet de substances toxiques. Un traitement cryogénique à très basse température (environ −200 °C) est notamment utilisé [2.4.3]. Ce prétraitement permet également de limiter les réactions exothermiques lors du recyclage [2.4.4].
Une fois démonté et cryogénisé, le contenu de la cathode peut être extrait par dissolution du liant, traitement thermique (60–100 °C, 2 h) ou sonication (1,5 h) [2.4.5].
Une autre méthode consiste à broyer directement les batteries sous atmosphère inerte (N₂, CO₂ ou mélange CO₂/argon) ou sous jets d’eau (procédé Retriev). Après broyage, une séparation physique permet d’obtenir une poudre noire appelée « black mass », contenant du carbone hydrophobe et des oxydes métalliques (lithium, cobalt, nickel, manganèse) hydrophiles. La black mass constitue un matériau stratégique, car elle correspond au matériau actif de la cathode. De nombreux procédés de post-traitement sont actuellement développés pour la valoriser [2.4.6].
Pyrométallurgie
La pyrométallurgie est aujourd’hui la technique la plus utilisée pour recycler les batteries lithium-ion. Toutefois, elle permet principalement de récupérer le cobalt, tandis que le lithium n’est pas directement valorisé [2.4.6].
Cette méthode consiste à fondre la black mass à haute température (jusqu’à 1465 °C) afin d’obtenir un alliage métallique (cobalt, cuivre, nickel, fer), tandis que le lithium se retrouve dans les scories ou les gaz [2.4.3][2.4.7].
Il est également possible de traiter directement des modules complets : préchauffage à 300 °C (évaporation des solvants), pyrolyse à 700 °C (décomposition des plastiques), puis fusion à environ 1475 °C [2.4.7].
Cette méthode est cependant très énergivore et fortement émettrice de CO₂ [2.4.3], ce qui explique le développement de procédés alternatifs comme l’hydrométallurgie.
Hydrométallurgie
L’hydrométallurgie est un procédé chimique en boucle fermée permettant de séparer les composants des batteries afin de les réutiliser [2.4.8].
La black mass est dissoute par lixiviation (souvent en milieu acide, à environ 80 °C), permettant de séparer le carbone des oxydes métalliques [2.4.8]. Des agents oxydants comme H₂O₂peuvent être utilisés pour améliorer l’extraction [2.4.5].
Le liquide obtenu subit ensuite une extraction liquide-liquide puis une précipitation, permettant d’obtenir des métaux de haute pureté. Le lithium, difficile à extraire sélectivement, est récupéré en fin de procédé par précipitation (carbonate ou phosphate) [2.4.8].
Ce procédé permet une récupération plus complète et plus qualitative, mais au prix d’une complexité accrue et d’une utilisation importante de réactifs.
Comparaison
La pyrométallurgie et l’hydrométallurgie sont deux technologies complémentaires appelées à évoluer selon le contexte énergétique, économique et réglementaire [2.4.6].
L’Union européenne fixe des objectifs de récupération du lithium de 50 % en 2027 et 80 % en 2031 [2.4.3].
Les procédés pyrométallurgiques sont robustes mais énergivores et peu efficaces pour le lithium. Les procédés hydrométallurgiques permettent une meilleure valorisation mais sont plus complexes et nécessitent davantage de réactifs [2.4.4][2.4.8].
Réutilisation
Jusqu’à 70 % de la valeur de la cathode peut être récupérée pour certaines chimies (LCO), mais ce n’est pas le cas des matériaux NMC. Pour ces derniers, des approches de recyclage direct sont envisagées afin de préserver les matériaux actifs.
Ces procédés consistent à extraire l’électrolyte (CO₂ supercritique), puis à récupérer les matériaux d’électrodes, régénérés ensuite par traitement thermique ou synthèse chimique [2.4.7].
Ces techniques, encore en développement, pourraient améliorer significativement l’efficacité globale du recyclage.
Seconde vie
Après recyclage, le lithium devient une matière première secondaire réinjectée dans les chaînes industrielles. Il est transformé en carbonate ou hydroxyde de lithium, puis réutilisé pour produire de nouvelles batteries [2.4.9].
Les métaux de batteries conservant leurs propriétés, ils peuvent être recyclés plusieurs fois [2.4.10]. Toutefois, le lithium recyclé est souvent mélangé au lithium primaire, ce qui limite sa traçabilité.
Marché du recyclage :
La Chine domine largement le marché du recyclage des batteries lithium-ion, représentant environ 70 % du total mondial en 2025 [2.4.11]. L’Asie possède une capacité de plus de 1,2 million de tonnes/an, contre 200 000 tonnes pour l’Europe et 144 000 tonnes pour l’Amérique du Nord [2.4.11].
En 2022, sur 300 000 tonnes de batteries recyclées, seulement 11 015 tonnes de lithium ont été extraites, dont 4 053 tonnes réutilisables [2.4.12]. Cette efficacité reste faible. Une étude indique qu’il faut recycler 28 000 tonnes de batteries électroniques pour obtenir une tonne de lithium [2.4.13].
Des avancées récentes montrent cependant des progrès importants, avec des rendements pouvant atteindre 99,9 % dans certains procédés expérimentaux [2.4.14].
Avec la croissance des véhicules électriques, les volumes à recycler devraient fortement augmenter : 180 000 tonnes en 2021, avec des projections dépassant 500 000 tonnes [2.4.11].
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et SociauxImpacts environnementaux :
Grande consommation d’eau
L’extraction du lithium à partir de saumures repose sur des procédés d’évaporation très consommateurs en eau, d’autant plus que les sites d’exploitation sont majoritairement situés dans des régions soumises à un fort stress hydrique. En effet, les saumures sont pompées depuis des réservoirs souterrains vers de vastes bassins à ciel ouvert où jusqu’à 90 % de l’eau s’évapore et est donc perdue [2.5.1].
En termes quantitatifs, la production d’une tonne de lithium peut nécessiter jusqu’à 1 800 m³ d’eau, ce qui contribue à l’épuisement des ressources hydriques locales et accentue les phénomènes de sécheresse [2.5.1].
La production de lithium est également à l’origine d’émissions significatives de gaz à effet de serre. Selon les procédés utilisés, les émissions varient entre 5 et 25 kg de CO₂ équivalent par kilogramme de carbonate de lithium (Li₂CO₃) pour les saumures, et entre 7 et 22 kg pour les gisements rocheux, soit jusqu’à plusieurs dizaines de tonnes de CO₂ par tonne produite [2.5.2].
Par ailleurs, le recyclage des batteries lithium-ion génère également des polluants atmosphériques. Des particules fines, des métaux lourds, des microplastiques et des composés organiques volatils (notamment les carbonates d’éthylène et de diméthyle issus des électrolytes) peuvent être relargués lors des procédés industriels, avec des effets potentiellement toxiques [2.5.3].
image Figure_2.5.2__ART_MAS_2024.png (0.2MB)
Cependant, le recyclage permet de réduire significativement les impacts environnementaux globaux par rapport à l’extraction primaire : les émissions de gaz à effet de serre peuvent être diminuées de 58 % à 81 %, la consommation d’eau de 72 % à 88 % et celle d’énergie de 77 % à 89 % [2.5.4].
Pollution de l’eau et des sols
La production de lithium génère plusieurs types de contaminants susceptibles d’affecter les milieux aquatiques et les sols.
Tout d’abord, les sels dissous issus des saumures (NaCl, KCl, LiCl, etc.) peuvent entraîner une salinisation des eaux douces [2.5.5]. Ensuite, les procédés de traitement du minerai libèrent des métaux dissous tels que le fer, le manganèse, l’aluminium ou le magnésium, qui peuvent être toxiques pour les organismes aquatiques et modifier le pH des eaux [2.5.5].
Enfin, les procédés hydrométallurgiques utilisés pour produire du lithium de qualité batterie génèrent des effluents contenant des sulfates, chlorures et autres résidus chimiques. Ces eaux doivent être traitées avant rejet afin d’éviter toute contamination environnementale [2.5.6].
Une étude menée sur le salar d’Uyuni en Bolivie montre que les saumures présentent des concentrations élevées en lithium, bore et arsenic (jusqu’à environ 50 mg/kg), avec une salinité très élevée et un pH acide (≈ 3,2), susceptibles de perturber durablement les écosystèmes en cas de rejet [2.5.7].
Ces éléments soulignent la nécessité de développer des méthodes d’extraction plus durables et mieux encadrées [2.5.7].
image Figure_2.5.3_ART_BOL_2021.png (0.5MB)
Impacts sociaux :
Conditions de travail dans les mines
Le « triangle du lithium » (Argentine, Chili, Bolivie) concentre environ 65 % des ressources mondiales [2.5.9]. Toutefois, l’exploitation de ce métal s’accompagne souvent de conditions de travail difficiles.
Dans certains pays, comme le Nigéria, l’existence de mines illégales constitue un problème majeur, entraînant des pertes économiques importantes et des enjeux éthiques liés au travail des enfants [2.5.10][2.5.11]. Ces derniers peuvent être exposés à des conditions extrêmement dangereuses, notamment lors du creusement de puits ou de l’extraction manuelle du minerai.
De plus, les activités minières génèrent d’importantes quantités de poussières, pouvant provoquer des troubles respiratoires et des irritations chez les travailleurs [2.5.12].
Impact sur les communautés locales
La forte consommation d’eau liée à l’exploitation du lithium affecte directement les populations locales, en particulier dans les régions arides. Au Chili et en Argentine, certaines zones connaissent une surexploitation des ressources en eau douce, parfois insuffisantes pour répondre aux besoins des habitants [2.5.13][2.5.14].
Par ailleurs, l’exploitation minière peut entraîner la dégradation de terres ancestrales, comme dans la région d’Atacama. Les communautés locales dénoncent parfois un manque de consultation ou des pratiques abusives de la part des entreprises (pressions, manipulations, voire déplacements forcés) [2.5.15][2.5.16].
Dans certains pays comme le Liberia, l’exploitation minière est perçue comme une opportunité économique, mais son développement reste limité par le manque de formation et d’infrastructures locales [2.5.17].
Conflits géopolitiques
Le lithium est devenu un enjeu stratégique majeur dans un contexte de transition énergétique. Une rivalité s’est notamment installée entre la Chine et les États-Unis. La Chine domine actuellement le raffinage du lithium et la production de batteries, ce qui pousse les États-Unis à sécuriser leurs approvisionnements et à développer leurs propres filières, notamment en Amérique du Sud [2.5.18].
Plus largement, les États cherchent à réduire leur dépendance aux importations et à garantir la sécurité de leurs chaînes d’approvisionnement. Cette dynamique renforce les tensions géopolitiques autour de cette ressource critique [2.5.19].
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Le lithium est le plus léger des atomes. Son caractère oxydable (E° (Li⁺ / Li(s)) = -3,0 V/ESH) et sa faible masse font de lui un élément essentiel pour la transition énergétique. Cependant, son origine dans l’Univers dépend de plusieurs processus astrophysiques. Une petite quantité est formée lors de la nucléosynthèse primordiale au moment du Big Bang, tandis qu’une grande part est produite lors de la spallation cosmique et lors de la nucléosynthèse de novae stellaires.
Il est omniprésent mais inégalement concentré, affichant une moyenne de 60 ppm dans la croûte continentale. Si les salars et les formations volcaniques sont les sources privilégiées, l’océan représente un réservoir colossal, bien que très dilué (0,17 mg/L).
Les principaux pays détenteurs de ressources mondiales en lithium sont le Chili (9,2 Mt), l’Australie (8,4 Mt), la Chine (4,6 Mt), ou encore les États-Unis et l’Argentine (4,4 Mt). Bien que les ressources soient importantes, elles ne sont pas toutes exploitables. Ainsi, les principaux pays détenteurs de réserves exploitables, économiquement et techniquement, sont les États-Unis (30 Mt), l’Argentine (28 Mt) et la Bolivie (23 Mt).
L’accès à des gisements exploitables reste donc un défi technique et géographique majeur.
Il est par ailleurs observé que les ressources mondiales en lithium ont augmenté au cours du temps, passant de 13 millions de tonnes en 2000 à 150 millions de tonnes en 2025 dans le monde.
En 2024, son usage est massivement dicté par la transition énergétique : 87 % de la production mondiale est absorbée par le secteur des batteries (véhicules électriques et stockage stationnaire).
Le reste de la demande se répartit ainsi :
Céramique et verre (5 %) : pour améliorer la résistance thermique.
Lubrifiants (2 %) : pour la stabilité des graisses industrielles.
Divers (6 %) : incluant la sidérurgie, l’aéronautique (alliages légers) et la médecine (traitement des troubles bipolaires).
Véritable « pétrole blanc », le lithium est aujourd’hui le pivot d’une économie mondiale en pleine mutation.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction du lithium à partir de saumures consomme énormément d’eau, souvent dans des régions déjà en stress hydrique. Les saumures sont pompées vers des bassins où environ 90 % de l’eau s’évapore et est perdue, ce qui peut représenter jusqu’à 1 800 m³ d’eau par tonne de lithium et contribue à l’épuisement des ressources hydriques.
La production émet aussi du CO₂ : environ 5 à 25 kg de CO₂-eq par kg de Li₂CO₃ pour les saumures et 7 à 22 kg pour les gisements rocheux, soit jusqu’à 25 t de CO₂ par tonne produite.
Le recyclage des batteries libère également des particules fines, des métaux lourds et des composés organiques volatils. Cependant, par rapport à l’extraction de nouveaux matériaux, le recyclage réduit fortement les impacts environnementaux : émissions de GES (-58 % à -81 %), consommation d’eau (-72 % à -88 %) et d’énergie (-77 % à -89 %).
Enfin, la production pollue l’eau et les sols par des sels dissous, des métaux et des effluents chimiques issus des procédés hydrométallurgiques, comme observé au Salar d’Uyuni où des saumures très salines et acides contiennent du lithium, du bore et de l’arsenic.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
L’extraction du lithium, pilier de la transition énergétique, soulève des défis éthiques et humains majeurs. Dans le « triangle du lithium » et au Nigéria, les conditions de travail sont souvent précaires : exploitation d’enfants dès l’âge de cinq ans, risques respiratoires liés aux poussières et aux mines illégales.
Ce secteur fragilise également les communautés locales en accaparant les ressources vitales en eau douce et en occupant des terres ancestrales sans consentement, utilisant parfois la menace pour délocaliser les populations autochtones.
Sur l’échiquier mondial, le lithium alimente une vive rivalité géopolitique. Face à l’hégémonie chinoise sur le raffinage et la production de batteries, les États-Unis et l’Europe tentent de sécuriser leurs propres chaînes d’approvisionnement afin de garantir leur souveraineté industrielle. Entre crises sociales et quête d’autonomie, le contrôle du lithium cristallise les tensions entre développement technologique et respect des droits fondamentaux.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
phosphore
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
Références section 2.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Références section 2.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Références section 2.5:
[ART - AUT - AAAA] : .....
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
(500- 1000 caractères environ)
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Le phosphore est un élément chimique de symbole P et de numéro atomique 15. Son nom vient du grec « phôsphoros », qui signifie « qui porte la lumière ». Cette appellation lui a été donné par son découvreur Hennig Brandt en 1669, après avoir observé une de ses propriétés physiques : sous sa forme blanche, il peut s’enflammer spontanément à l’air libre en produisant une flamme blanche très éblouissante. Sa masse atomique est de 30,97 g/mol, ce qui en fait un élément relativement léger.
Du point de vue de sa structure électronique, le phosphore possède la configuration [Ne] 3s² 3p³ (configuration complète : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³). Il dispose donc de cinq électrons sur sa couche externe, ce qui explique sa réactivité chimique importante et sa capacité à former de nombreuses liaisons avec d’autres éléments.
Le phosphore possède 18 isotopes connus. L’isotope le plus abondant est le phosphore-31 (A = 31, Z = 15), qui est stable (ou quasi stable) et représente 100 % du phosphore présent naturellement. Les autres isotopes majoritaires : phosphore-32 et phosphore-33 sont instables : le phosphore-32 a une demi-vie de 14,28 jours, tandis que le phosphore-33 a une demi-vie de 24,3 jours. Ils sont tous deux émetteurs β-.
Sur le plan physique, le phosphore à une température de fusion et d’ébullition respectivement de 44,1 °C et 280 °C à pression atmosphérique. Il existe sous plusieurs formes appelées allotropes, qui présentent des propriétés différentes. Le phosphore blanc, forme naturellement présente sur terre, a une masse volumique de 1,82 g/cm³. Le phosphore rouge, obtenu à partir du blanc à 250°C par restructuration cristalline, à une masse volumique plus élevé de 2,34 g/cm³. Les autres formes minoritaires, le phosphore violet et le phosphore noir, obtenues à partir du rouge à forte température et pression (550 °C, haute pression), ont eu une masse volumique respectivement de 2.36 g/cm3 et de 2.70 g/cm3. Le phosphore blanc est le plus réactif, tandis que le phosphore noir est le plus stable. Enfin, bien que le phosphore élémentaire soit très peu soluble dans l’eau, sa forme phosphate l'est.
Références section 1.1:
[WEB-LEL-2026] L’Élémentarium, « Archives de l’element Phosphore», L’Élémentarium. Consulté le: 24/02/2026 [En ligne]. Disponible sur: https://lelementarium.fr/element-fiche/phosphore/
[WEB-PER-2026] Les éléments chimiques, "Eléments chimiques-15-P", Les éléments chimiques. Consulté le 24/02/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://www.elementschimiques.fr/?fr/elements/z/15
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèlesAbondance du phosphore dans la croûte terrestre
La teneur moyenne de l’écorce terrestre en phosphore est relativement faible de 0,11 % [WEB-LEL-2026] et de 0,06mg/L dans la mer [WEB-ELE-2026]. Cet élément est donc relativement rare par rapport à d’autres comme l’oxygène, le silicium ou l’aluminium.
Types de roches et contextes géologiques riches en phosphore
Le phosphore est surtout concentré dans les roches phosphatées, Les principaux gisements exploitables se trouvent dans des contextes géologiques stables, comme les plateaux continentaux, les lagons ou les bassins peu profonds. L’apatite est le principal minéral porteur de phosphore dans la croûte terrestre, représentant environ 95 % du phosphore total. [WEB-LEL-2026] Principaux réservoirs terrestres de phosphore
Les réserves de roches phosphatées sédimentaires sont estimées à 74 milliards de tonnes (dont 50 milliards de tonnes pour le Maroc seul), les pays suivants sont la Chine (3,7 milliards de tonnes), l’Egypte (2,8 milliards de tonnes) et la Tunisie (2,5 8 milliards de tonnes) [RAP-JAS-2025]. Ces roches contiennent entre 1,7 % et 8,7 % de phosphore. [WEB-LEL-2026] Incertitudes et institutions productrices de données
Les estimations des réserves et de l’abondance du phosphore sont sujettes à des incertitudes, notamment en raison de la variabilité des teneurs dans les gisements et de l’évolution des techniques d’extraction. Par exemple, l’USGS (Institut d’études géologiques des États-Unis) et d’autres organisations révisent régulièrement les chiffres à la hausse ou à la baisse selon les découvertes et les besoins économiques.
Les principales institutions produisant ces données sont :
o USGS (États-Unis) [RAP-JAS-2025]
o Office Chérifien des Phosphates (OCP, Maroc) [WEB-OCP-2026]
1.3. Origine du Phosphore depuis son apparition sur terre
Le phosphore est issu de l’altération des roches et est apparu naturellement sur terre dans l’apatite, le phosphate de calcium présent principalement dans les roches éruptives. Si l’on essaie de remonter à l’origine astronomique du phosphore sur Terre, trois hypothèses sont continuellement mises en compétition. Toutes les trois ont la même origine, les régions de formation d’étoile :
• La désorption induite par chocs : le phosphore serait apparu sur Terre suite à la désorption d’espèce porteuses de P au sein des grains de poussière.
• La désorption thermique à haute température : elle explique la présence du phosphore suite à la désorption thermique du PH3 issu des glaces lors de réchauffements intenses.
• La formation en phase gazeuse lors de l’effondrement à froid : son apparition pourrait provenir de la formation en phase gazeuse de PN et PO durant la phase d’effondrement à froid, suivie d’une désorption thermique par chauffage protostellaire (chauffage issu du développement des proto-étoiles).
Encore aujourd’hui, malgré des hypothèses plus ou moins crédibles, la cause exacte n’est pas connue. Des chercheurs sont continuellement en train d’émettre de nouvelles hypothèses pour expliquer au mieux sa formation.
1.4. Le phosphore et la création de la vie
Après être apparu sur Terre, il a fallu attendre que les océans soient saturés en phosphates pour voir apparaitre les premières forment de vie sur Terre.
Sans phosphore, il n’y a pas de vie. Le phosphore est un composant indispensable dans la composition des membranes cellulaires (phospholipides) et permet la formation de l’acide désoxyribonucléique (ADN). Il est aussi à l’origine de l’ATP, la molécule permettant le transport de l’énergie au sein des cellules.
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Autres références section 1.2:
Références section 1.2
[WEB-LEL-2026] L’Élémentarium, « Archives de l’élément Phosphore », L’Élémentarium. Consulté le : 10/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://lelementarium.fr/product/engrais-phosphates/
[WEB-LEL-2026] L’Élémentarium, « Archives de l’élément Phosphore », L’Élémentarium. Consulté le : 10/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://lelementarium.fr/element-fiche/phosphore/
[RAP-JAS-2025] étude géologique américaine, Résumés des matières premières minérales Consulté le : 11/03/2026. Disponible sur : https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2025/mcs2025-phosphate.pdf
[WEB-ELE-2026] Les éléments chimiques, « Eléments chimiques – 15 – P », Les éléments chimiques. Consulté le : 10/02/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://www.elementschimiques.fr/?fr/elements/z/15
[WEB-OCP-2026] Répartition des réserves mondiales de phosphate, Consulté le : 11/02/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://www.ocpgroup.ma/fr
Référence section 1.3 :
[ART - RIV - 2018]: V. M. Rivilla, I. Jiménez-Serra, S. Zeng, S. Martín, J. Martín-Pintado, J. Armijos-Abendaño, S. Viti, R. Aladro, D. Riquelme, M. Requena-Torres, D. Quénard, F. Fontani, M. T. Beltrán, “Phosphorus-bearing molecules in the Galactic Center”, Royal Astronomical Society, 475, L30–L34 (2018). https://doi.org/10.1093/mnrasl/slx208
Référence section 1.4 :
[ART - GRI - 1977]: Griffith, E.J., Ponnamperuma, N.W., « Phosphorus, a key to life on the primitive earth » Origins Life Evol Biosphere, 8, 71–85 (1977). https://doi.org/10.1007/BF00927976
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
Références section 2.2:
[ART - AUT - DATE] : .....
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
Le phosphore possède différents domaines d’application dans l’agriculture. Dans un premier temps, il est majoritairement retrouvé dans les engrais et les fertilisants grâce à ses propriétés fertilisantes. Le phosphore utilisé pour les cultures se trouve sous la forme de phosphates, eux-mêmes issus du minerai (plus de 80 %) de la ressource.En effet, le cycle du phosphore ne possède aucun réservoir atmosphérique, il repose entièrement sur l’altération des roches ignées et des sources anthropiques. De plus, une faible partie de l’approvisionnement en phosphore provient des effluents d’élevage et des phosphates minéraux. L’utilisation mondiale de ces derniers s’est retrouvée multipliée par quinze depuis 1950 et la demande devrait continuer d’augmenter de 50 à 100 % aux horizons de 2050. Cet accroissement sera majoritairement dû à l’augmentation de la population mondiale et à l’évolution des habitudes alimentaires. Elle se situera davantage en Asie et en Afrique subsaharienne car 70 % des sols sont carencés en phosphore à cause d’une faible fertilisation. Un autre domaine d’application du phosphore dans l’agriculture est l’alimentation des animaux tels que les porcs, les volailles et les bovins.
Dans l’industrie, le phosphore est utilisé dans de multiples champs d’activité.
Le phosphore intervient par exemple, dans la conception des allumettes sous la forme de phosphore rouge. En effet, celui-ci se trouve sur le côté des boîtes d’allumettes permettant à ces dernières de s’enflammer au moment de la friction.
Une autre forme de phosphore connue est le phosphore blanc. Celui-ci est utilisé dans les fusées éclairantes et les engins incendiaires.
La production d’acier est également demandeuse de phosphore sous la forme de phosphates dans la composition de certains détergents. Ils sont des «séquestrants» dans les détergents anti-calcaires.
Le marché des détergents possède également une part de l’usage du phosphore [7]. Dans ce domaine, le phosphore se trouve sous la forme de tripolyphosphates (TPP). Ceux-ci s’utilisent dans la formulation des détergents, leur procurant plusieurs propriétés : anti-calcaire et anti-redéposition. Ces mêmes types de composés se retrouvaient dans les poudres de lessive classiques. Cependant, en France, depuis 1990, les TPP sont substitués par les zéolithes (argile) permettant la formulation de poudres sans phosphore. Les lessives liquides sont également pour la plupart dépourvues de TPP. L'incorporation de TPP (de l'ordre de 180 000 t dans les années 1980) a progressivement chuté au fil de ces évolutions, avec un passage à environ 100 000 t dans les années 1990 et une poursuite de la baisse jusqu'aux 60 000 tonnes actuelles.
Concernant le marché des produits de lave-vaisselle, les TPP sont toujours présents dans les pastilles et leur usage augmente, par exemple : 15 000 tonnes en France et 2400 tonnes en Suisse. En effet, les TPP sont incorporés à forte dose dans les pastilles leur procurant des propriétés anti-redéposition et anti-calcaire. Les concentrations varient, pour les produits de la grande distribution, de moins de 5 % (exceptionnellement) à 46 %, avec une moyenne de l'ordre de 30 % de PO4 (Analyses CIPEL, 2004).
Le secteur militaire a recours à l’utilisation de phosphore, par exemple, pour les bombes au glyphosate utilisées par l’armée israélienne sur ses frontières avec le Liban et la Syrie. Le glyphosate est un produit chimique largement utilisé dans les herbicides afin de lutter contre les mauvaises herbes concurrentielles aux cultures. Son utilisation en grande quantité engendre des dommages importants sur la végétation et les cultures puisqu’il s’agit d’un herbicide non sélectif.
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Les différents usages cités précédemment conduisent à différentes fins de vie pour le phosphore. La première à distinguer est la perte dans les sols, causée par l’usage de fertilisants contenant du phosphore dans l’agriculture. On observe également de la perte dans les eaux des rivières mais aussi des mers et des océans. La production agricole étant de plus en plus intense, les flux de phosphore ont fortement augmenté, entraînant des pertes agricoles vers les milieux aquatiques. En effet, une partie du phosphore destinée aux sols est exportée par ruissellement ou érosion vers les rivières, les lacs et les zones côtières modifiant les flux biogéochimiques naturels. Ces apports excessifs peuvent provoquer l’eutrophisation des écosystèmes aquatiques, caractérisée par une prolifération d’algues et une diminution de l’oxygène dissous, perturbant les cycles biologiques. Une fois dans l’eau, le phosphore, qui est sous forme de phosphates, peut être utilisé par le phytoplancton. Il s’agit de microorganismes végétaux en suspension dans l’eau et qui se servent de ce phosphore pour se développer. Une autre partie du phosphore va tomber au fond des océans et sera piéger dans des sédiments qui, après des milliers d’années, se transformeront en roches. Ces roches seront amenées par le mouvement des plaques tectoniques à la surface et seront finalement érodées par le vent et la pluie. On pourra également observer des remontées de phosphore dues au volcanisme marin.
De plus, les détergents phosphatés constituent également une source majeure de phosphore vers les eaux usées, avant leur interdiction progressive en Europe entre 2007 et 2017. De plus, des décennies de surfertilisation ont conduit à une accumulation importante de phosphore dans les sols agricoles représentant un risque de pollution des eaux de surface.
Perte de phosphore par drainage
Le phosphore, devenu un élément rare en Europe et dans le monde du fait de sa surexploitation au cours des derniers siècle, commence à être recyclé grâce au ressources déjà présentes sur les territoires. De nouvelles sources exploitables de phosphore sont alors trouvées telles que les excréments d’animaux et humains ou encore les sols cultivés. Ces pratiques ont alors plusieurs avantages, dans un premier temps elles limitent les gaz à effet de serre produits par l’extraction et le transport de phosphore minéral. De plus, elles permettent de puiser dans les ressources des sols cultivés déjà riches en phosphore sous forme chimique par agroécologie.
Dans l’eau, le processus est comparable : le phosphate provenant de l’érosion des roches ou des déchets animaux rejoint les océans et est utilisé en partie par le phytoplancton, des minuscules organismes végétaux en suspension
L‘autre partie du phosphate tombe au fond des océans puis est piégé dans les sédiments qui se transforment en roche après plusieurs millions d’années. Bien plus tard, les mouvements des plaques tectoniques amènent les roches en surface qui seront érodées à leur tour par le vent et la pluie.[12]
Recycler le phosphore accumulé dans les sols [14] :
Les ressources minières de roches phosphatées présentant de faibles teneurs en cadmium constituent des ressources finies et épuisées en Europe; elles sont également devenues rares à l’échelle mondiale (un gisement est présent en Russie). Face à cette rareté, de nouveaux systèmes d’économie circulaire et de nouvelles pratiques sont à mettre en place pour sécuriser la production agricole.
Un des défis actuels concerne le recyclage du phosphore au sein de nos territoires, en valorisant notamment les excréments animaux et humains, mais aussi l’accroissement de la disponibilité du phosphore accumulé dans les sols cultivés suite à une longue histoire de fertilisation. Il s’agit de réduire les apports en phosphore minéral d’origine fossile et les pertes par les eaux de ruissellement.
Le premier objectif le plus durable – avant d’effectuer de nouveaux apports de phosphore renouvelable impliquant du transport et des émissions de gaz à effet de serre – consiste donc à recycler le phosphore accumulé dans les sols en améliorant sa disponibilité, c’est-à-dire sous une forme chimique assimilable par la plante.
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et Sociaux
Impacts liés à :
L’extraction
La colonisation par les puissances Européennes de l’Afrique a entraîné une exploitation massive des ressources minières présentes sur le continent. Les nations industrialisées comprennent que ces ressources sont indispensables pour contribuer à la modernisation de leur pays autant d’un point de vue scientifique que social. C’est ainsi que certaines entreprises décident de se délocaliser afin de se rapprocher des exploitations de matières premières entrainant une modification du territoire. En effet, cette implantation a entrainé une urbanisation massive de terres autrefois agricoles limitant les récoltes pour nourrir les populations locales. Ces exploitations importantes ont cependant permis à certains pays de connaître une croissance importante de leur économie. C’est notamment le cas au Sénégal où les exploitations minières ont plus contribuer aux recettes publiques que l’agriculture. Cette économie de rente est cependant questionnable sur sa capacité à permettre aux pays qui la pratique un avenir stable une fois les ressources épuisées.
Production
L’excès de phosphore dans le milieu aquatique conduit à une eutrophisation. Néanmoins ce phénomène est beaucoup utilisé en aquaculture car la forte teneur en phosphore n’est pas nuisible aux poissons. Cependant, l’aquaculture se développe et même si son impact environnemental est plus faible en termes de phosphore par rapport à d’autres activités humaines, l’excès de phosphore peut être évité et les apports mieux utilisés.
De plus, la détérioration de la qualité de l’eau due à l‘eutrophisation affecte plusieurs usages liés à la ressource. En plus d’affecter les habitats fauniques et de modifier la composition des communautés biologiques, l’eutrophisation accélérée des lacs et des rivières qui découle de l’enrichissement des eaux en éléments nutritifs, notamment le phosphore, entraîne une dégradation de l’aspect visuel des cours d’eau accompagnée parfois de problèmes d’odeurs. Les cours d’eau deviennent alors moins attrayants pour la pratique des activités récréatives nécessitant un contact primaire (baignade) ou secondaire avec l’eau (activités nautiques). Par ailleurs, la prolifération des algues filamenteuses et l’envahissement du milieu aquatique par les plantes aquatiques peuvent nuire à l’alimentation en eau des municipalités et des industries en colmatant les filtres qui protègent les conduites d’eau. La détérioration de la qualité générale de l’eau brute d’approvisionnement et l’apparition de certains types d’algues (cyanobactéries) peut également compliquer le traitement de l’eau en vue de la rendre potable et affecter ses propriétés organoleptiques.
Fin de vie
L'utilisation d'engrais minéraux issus de roches phosphatées peut entraîner un surplus de phosphore dans les eaux douces et donc une nouvelle fois à l’eutrophisation. De surcroît, le phosphore rejeté des systèmes d'eau douce dans les océans peut entraîner à très long terme une diminution de la quantité d'oxygène dissous (anoxie des océans). L'enjeu est d'éviter la généralisation d'un tel phénomène risquant de provoquer un événement anoxique océanique, susceptible de menacer une grande part de la vie océanique. Cependant, on a pu remarquer une diminution des flux de phosphore rejetés en mer. Cette diminution est liée notamment à l'amélioration des performances des stations d'épuration, à l'interdiction de l'utilisation de phosphate dans les lessives et à l'augmentation du nombre d'habitants raccordés à un assainissement collectif. Grâce à ces efforts, le flux rejeté en mer est de 0,23kg/hab./an, soit en dessous de la limite planétaire de 1,5kg/hab./an.
De plus, certaines rivières du département de Hérault sont polluées par des nitrates et des phosphates provenant en partie de nos urines et des eaux usées. Des analyses réalisées par une association locale ont montré une forte dégradation de la qualité de l’eau, notamment dans la rivière Lirou, où la prolifération d’algues indique un phénomène d’eutrophisation. Le problème vient notamment des stations d’épuration, qui ne traitent pas toujours l’azote et le phosphore présents dans les urines et certains produits ménagers. Une partie de ces substances est donc rejetée dans les rivières, ce qui peut provoquer une perte de biodiversité et une dégradation des écosystèmes aquatiques.
Par ailleurs, ces éléments sont pourtant précieux pour l’agriculture car ils peuvent être utilisés comme engrais. En effet, il y a un intérêt à récupérer et recycler ces nutriments, notamment à partir de l’urine ou des boues d’épuration, afin de réduire la pollution de l’eau et de valoriser ces ressources dans une logique d’économie circulaire.
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Les réserves de phosphore exploitables connues (minerai phosphates) sont estimées à 74 000 millions de tonnes et se trouvent principalement au Maroc et en Afrique du Nord. La prospection de nouveau gisements peut cependant augmenter ce chiffre dans le futur. Les phosphates sont principalement utilisés dans l’industrie agricole pour la fabrication de différents engrais à l’aide, par exemple, de réactions avec des produits soufrés. D’autres usages existent tels que la production d’acier ou la fabrication de détergents, bien qu’ils soient interdits en Europe. Après usage, les produits phosphatés se retrouvent souvent dans les eaux et les rivières provoquant d’importantes pollutions des milieux naturels (prolifération d’algues et perte en biodiversité).
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
Le phosphore a un impact important sur l’environnement, notamment au niveau de la détérioration de l’eau. L'utilisation d'engrais minéraux issus de roches phosphatées peut entraîner un surplus de phosphore dans les eaux douces et donc conduire à une eutrophisation accélérée des lacs et rivières. Cette prolifération d’algues filamenteuses entraîne non seulement une dégradation de l’aspect visuel des cours d’eau accompagnée parfois de problèmes d’odeurs, mais aussi une complication du traitement de l’eau en vue de la rendre potable. De plus, un surplus de phosphore rejeté dans les océans peut entraîner à très long terme une diminution de la quantité d'oxygène dissous et est susceptible de menacer une grande part de la vie océanique. Le phosphore présent dans l’urine ou dans les boues d’épuration pourrait être valorisé comme engrais pour l’agriculture. Cela permettrait ainsi de réduire la pollution de l’eau et de valoriser ces ressources dans une logique d’économie circulaire.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
La production de phosphore est un aspect très important de l’économie de certains pays d’Afrique, où se concentrent les ressources minières. Par exemple, au Maroc, premier producteur mondial de phosphate, l’activité minière joue un rôle central dans l’économie du pays. Les entreprises minières internationales choisissent de plus en plus de se déplacer pour se rapprocher des sources de matière première. Ce réarrangement territorial modifie les espaces agricoles et crée ainsi des inégalités au sein des populations qui ne disposent plus d’assez d’espace pour cultiver. En effet, de nouvelles infrastructures sont construites entrainant une urbanisation des terres à proximité des réserves. On observe aussi une modification des dynamiques locales notamment en termes d’emploi mais aussi des conditions de vie. Enfin, la rareté et la répartition inégale du phosphore dans le monde et peuvent créer des tensions géopolitiques entre les pays importateurs et les pays producteurs.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Le ruthénium (Ru, Z=44) est un métal de la famille des platinoïdes, plus communément appelée PGM, très utilisé dans le monde de la chimie. Découvert en 1844 par Karl Ernst Claus, le ruthénium vient du latin ruthenia qui désigne la région actuellement connue comme étant la Russie. Il s’agit d’un métal de transition de la huitième colonne du tableau périodique ([Kr] 4d7 5s1) et de masse atomique moyenne 101,07 u. Il possède 34 isotopes dont sept stables (96Ru, 98Ru,99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru et 104Ru) qui constituent l’intégralité du ruthénium présent sur terre, le plus abondant étant 102Ru (31,5 %). Les états d’oxydation du ruthénium s’étalent de 0 à +8 mais les états d’oxydation les plus communs sont +2, +3 et +4. Dur, cassant et dense (12,30 g.cm-3), il fond à 2310 °C, est inerte vis-à-vis de la plupart des autres produits chimiques et possède d’excellentes propriétés catalytiques.
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles
Le ruthénium est présent dans la croûte terrestre à hauteur de 0,001 mg/kg. On le retrouve également dans la croûte océanique avec 0.0000007 mg/L. Par ailleurs, cet élément est principalement extrait de minerais de platinoïdes dont les réserves mondiales s’élèvent à 71 kT dans le monde. Au sein de ces gisements, le ruthénium est grossièrement estimé à 5,5 kT (98% Afrique du sud, 1% Russie 1% Zimbabwe).
De plus, la production annuelle de Ruthénium est de 40 tonnes dominées par l’Afrique du Sud (89,80%) suivie du Zimbabwe (4,5%), la Russie (4,2%) et le Canada (1,4%). Il est important de noter que le ruthénium est couplé à d’autres métaux dans les platinoïdes, cela rend l’évaluation précise des ressources mondiales de cet élément reste difficile.
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
Le ruthénium est un métal rare, se classant au 78erang des éléments de la croûte terrestre avec une abondance de seulement 0,001 ppm. Pour évaluer les quantités identifiées d’un élément sur Terre, on privilégie souvent la notion de ‘réserve de base’. Celle-ci se définit par la quantité connue et démontrée d’un élément, même si elle n’est pas jugée exploitable à l’heure actuelle.
Dans le cas du ruthénium, les ressources mondiales identifiées dépassent 100 000 tonnes pour l’ensemble du groupe des platinoïdes. La teneur en ruthénium correspond approximativement à 10 % de celle du platine au sein des gisements miniers, avec une moyenne de 11 % en Afrique du Sud contre une proportion nettement inférieure en Russie. En appliquant ce ratio aux réserves mondiales de platinoïdes, on estime les ressources terrestres de ruthénium entre 10 000 et 12 000 tonnes.
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve ...
La réserve d’un élément, quant à elle, permet d’évaluer la quantité actuellement exploitable. Elle représente la part des ressources totales économiquement et légalement extractible au prix du marché. Dans le cas du ruthénium, les réserves mondiales exploitables sont estimées à 5 600 tonnes. Celles-ci présentent une concentration géographique extrême :
• Afrique du Sud : ~98 % des réserves
• Zimbabwe ~1 %
• Russie : <1 %
L’incertitude sur ces chiffres reste élevée (de l’ordre de 2 à 3 %). Le ruthénium étant un sous-produit, sa réserve « économique » fluctue selon le cours du platine ou du nickel. Si le prix du métal principal chute, les 5600 tonnes de réserves pourraient devenir techniquement inexploitables du jour au lendemain. Sur le terrain, l'extraction impacte massivement les bassins versants du Limpopo en Afrique du Sud et les écosystèmes fragiles de Sibérie autour de Norilsk. Les populations locales y dépendent des ressources en eau de plus en plus polluées ou rares.
Références section 2.1:
[LIV-HAY-2016] : William M. Haynes, « CRC Handbook of Chemistry and Physics : A Ready-reference Book of Chemical and Physical Data », CRC Press, 2016
[ART-BAT-1963] : George L Bate , J.R Huizenga, « Abundances of ruthenium, osmium and uranium in some cosmic and terrestrial sources » , Geochimica et Cosmochimica Acta, 27 (4), 345 – 360 (1963). DOI : https://doi.org/10.1016/0016-7037(63)90076-0
[ART–HUG–2021] : Anthony E. Hughes, Nawshad Haque , Stephen A. Northey and Sarbjit Giddey , « Platinum Group Metals: A Review of Resources, Production and Usage with a Focus on Catalysts », ressources , 10 (9) , 93 (2021). DOI https://doi.org/10.3390/resources10090093
[WEB-MIN-2023] : « Ruthenium (Ru) », Mineralinfo. Consulté le 03/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://www.mineralinfo.fr/fr/substance/ruthenium-ru#chapitre-3869/
[RAP-USG-2024] : U.S. Geological Survey (USGS), « Mineral Commodity Summaries 2025 », 2025. DOI : https://doi.org/10.3133/mcs2025
[LIV-HAR-1992] : H. L. Hartman, « SME mining engineering handbook, Third Edition », Society for Mining, Metallurgy, and Exploration , 1992 .
[WEB-NEW-2022] : « Fuel for the future ? Water insecurity in South Africa’s Platinum Belt », New Security Beat. Consulté le 03/03/2026 [En ligne]. Disponible sur : https://www.newsecuritybeat.org/2022/05/fuel-future-water-insecurity-south-africas-platinum-belt/
[RAP-VOI-2021] : ONG Voices, « Nornickel: Toxic Business at the Expense of Indigenous Peoples », 2021.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
Le procédé industriel de production du Ruthénium suit un schéma bien précis :
1-Mise en solution des métaux du groupe du platine
2-Séparation spécifique du ruthénium :Extraction par solvant (méthode privilégiée) ou Distillation
3-Récupération du ruthénium métallique
4-Transformation vers les usages industriels majeurs
La teneur en platinoïdes des minerais d’Afrique du Sud est comprise entre 3 et 10 g/t. Or, la teneur en ruthénium correspond approximativement à 10 % de celle du platine au sein des gisements miniers. Soit une teneur en ruthénium entre 0.3 et 1g/t de minerais selon la richesse du gisement. Il est à noter que plus de 50% du ruthénium consommé est aujourd’hui issu du recyclage, particulièrement dans le secteur des catalyseurs. Ces opérations, pilotées par de grandes compagnies soulèvent des défis écologiques majeurs. En effet l‘extraction des platinoïdes nécessite énormément d'eau ce qui provoque des risques de pollution de l’eau.
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
Le ruthénium est un métal stratégique dont les applications sont multiples. L’industrie électrique et électronique représente 29 % de ces utilisations : disques durs, contacteurs, puces résistives, thermostats, panneaux solaires peuvent être produits grâce au ruthénium.
L’industrie chimique, quant à elle, occupe 47 % des utilisations mondiales de ce métal. Il y joue un rôle spécial, notamment dans la production de catalyseurs pour des réactions de métathèse, la synthèse d’ammoniac, et les procédés de raffinage dans l’industrie pétrolière. Le graphique suivant donne un modèle d’évolution exponentiel de l’utilisation du ruthénium pour les années à venir.
image Estimation_utilisation_Ru.png (0.3MB)
En se basant sur l’équation de courbe obtenue le modèle prédirait un pourcentage d’utilisation du ruthénium dans l’industrie chimique autour de 80% d’ici à 2030. Ce modèle est cependant limité car il prédit plus de 100% d’utilisation d’ici l’année 2033.
L’électrochimie, est une industrie qui consomme 12% du ruthénium produit. Ce dernier sert de revêtement aux électrodes dans l’électrolyse de saumures pour la fabrication du dichlore et de l’hydroxyde de sodium. Cette utilisation a suivi une tendance globalement stable entre 2010 et 2014 ; on peut donc s’attendre à une demande similaire pour les prochaines années, malgré une possible légère inflexion baissière.
Les 12% restants se répartissent majoritairement entre la métallurgie et l’automobile. Le ruthénium entre dans composition d’alliages et de superalliages dans l’aéronautique et sert de renforcement anti-corrosion du titane, (l’ajout de seulement 0,1 % de Ru au titane permet d’augmenter considérablement sa résistance). Dans l’automobile, un alliage platine-ruthénium recouvre les bougies d’allumage de véhicules de compétition, offrant une résistance extrême à la chaleur et aux contraintes mécaniques.
Ces données, basées sur des rapports de 2025 concernant l’exercice en 2024, soulignent également des usages spécifiques en forte croissance :
En catalyse industrielle, outre la synthèse d’ammoniac, le ruthénium est utilisé en Chine comme catalyseur dans la production de caprolactame et d’acide adipique destinés à la production des nylon 6 et 6,6.
En stockage de données, le ruthénium est également utilisé pour élaborer des cibles de pulvérisation cathodique pour des dépôts en couche mince sur les disques durs. Ces dépôts, très minces, de 4 couches atomiques séparent deux couches magnétiques pour créer un couplage antiferromagnétique, permettant d’augmenter significativement la densité du stockage sur le disque dur.
Références section 2.3:
La section des ref 2.3 2.4 et 2.5 est remplissable uniquement en 2.5 et s'affiche a tte les parties :
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Le ruthénium est majoritairement obtenu comme sous-produit de l'extraction et du traitement de minerais de platinoïdes. Présent en quantité infime dans la croûte terrestre il n'est presque jamais exploité seul. Une fois les minerais concentrés, les métaux du groupe du platine (dont le ruthénium) subissent des étapes de fusion et de raffinage hydrométallurgique complexes, permettant d'isoler le ruthénium sous forme métallique de haute pureté.
Ce métal est ensuite intégré en très faibles quantités dans des applications à forte valeur ajoutée : catalyseurs chimiques, composants électroniques (couches minces, résistances, disques durs) ou encore dans certains alliages spécialisés. Cette extrême dispersion rend toutefois sa collecte complexe et coûteuse. Si le taux de recyclage atteint 60 à 90% dans l’industrie chimique grâce aux boucles fermées des catalyseurs, il chute sous la barre des 10 à 20% pour les équipements électroniques grand public. Une part importante de ruthénium est donc définitivement perdue dans les flux de déchets.
Par ailleurs, le cas des déchets nucléaires est particulier : l'isotope ruthénium-106 issu de la fission, nécessite des traitements spéciaux et ne peuvent pas être intégré au système de recyclage classique. En France, alors que le gisement annuel collectable est estimé à 0,3 t, le gisement réellement collecté n’atteint que 0,03 t soit un taux de recyclage de seulement 10%.
Références section 2.4:
La section des ref 2.3 2.4 et 2.5 est remplissable uniquement en 2.5 et s'affiche a tte les parties :
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et Sociaux
L’extraction et le traitement des platinoïdes entraînent une contamination de l’environnement par ces métaux via les dépôts atmosphériques, les rejets d’eaux usées et le ruissellement de surface. L'exploitation minière dans la plus importante zone d'extraction de platine au monde, en Afrique du Sud a provoqué une pollution notable aux abords de la rivière Hex . Une étude comparative a été menée dans une zone d'extraction et une zone préservée le long de ce cours d’eau. Les analyses ont porté sur la concentration ruthénium dans différentes fractions granulométriques des sols et des sédiments aquatiques. Le potentiel toxicologique a également été évalué sous les recommandations de qualité des sédiments (CBSQG). Les résultats ont révélé des concentrations de platinoïdes (platine et ruthénium) nettement plus élevées dans le secteur minier que dans la zone témoin, confirmant l'impact direct de l’activité industrielle sur l’écosystème fluvial.
Les mines de platinoïdes d’Afrique du Sud, d’où est extrait le ruthénium se situent principalement dans le Nord du pays, notamment autour de Rustenburg. Le développement de ces exploitations entraîne d’importants défis environnementaux : déforestation, dégradation des terres, destruction d’habitats et forte consommation d’énergie. Si certaines entreprises investissent maintenant dans des solutions plus écoresponsables, l’industrie reste une source majeure d’émissions de gaz à effet de serre et de modifications durables des paysages.
Le gisement de Bushveld, découvert en 1924 par Hans Merensky est une structure géologique unique au monde. Il s’étend sur 66 000 km² avec une épaisseur atteignant 15 km. Ce complexe s’est formé il y a environ 2 053 millions d’années par l’intrusion de magma basique à travers la croûte terrestre. Lors de son lent refroidissement, les minéraux se sont déposés par cristallisation fractionnée en couches homogènes. Dorénavant ce gisement crée beaucoup d’emplois autour du minage et de l’exploitation des minerais dont le ruthénium. Il y a même une ville entière d’employés se développe à proximité de celui-ci.
Les platinoïdes se concentrent dans 3 horizons spécifiques appelés ‘reefs’ situés jusqu’à 2 000m de profondeur :
Merensky Reef d’une épaisseur moyenne de 30 cm
Upper Group 2 (UG-2) d’une épaisseur comprise entre 0,4 et 2,5 m sous Merensky Reef
Platreef qui est plus profond mais beaucoup plus irrégulier.
Enfin, l’intérêt scientifique pour le ruthénium dans l’environnement est aussi lié à la surveillance des activités nucléaires (rejets de traitements, essais, accidents comme celui de Tchernobyl). Sa présence étant quasi exclusivement d'origine anthropique, la compréhension de sa spéciation et de ses voies de distribution devient cruciale dans le contexte de développement de l’énergie nucléaire et de la lutte contre le changement climatique.
Bien que le ruthénium présente des effets néfastes sur l’environnement, il demeure très utilisé dans le traitement de certains cancers, notamment en l’utilisant sous forme de complexe. Ces composés permettent de traiter différentes pathologies, telles que le mélanome ou les cancers de l'ovaire et du sein. L’intérêt pour ces molécules découle de leur synthèse spécifique et de l'utilisation du platine dans les traitements contre le cancer.
Comparativement au cisplatine, l’emploi de composés de ruthénium se distingue par une toxicité moindre, une efficacité accrue et une réduction du nombre d'effets indésirables, ce qui représente un atout majeur par rapport à d’autres traitements. Une autre propriété essentielle de ces composés réside dans leur capacité à cibler les cellules cancéreuses tout en préservant les cellules saines.
Graphiques du potentiel de réchauffement de la planète en kg CO2 eq /kg Graphiques du potentiel de réchauffement de la planète en kg CO2 eq /kg
Le graphique ci-dessus illustre les émissions de CO2 générées lors des différentes étapes de l’exploitation du ruthénium. En effet, l’extraction d’un seul kg de ruthénium entraîne le rejet de 42000kg de CO2. L’étape la plus polluante est le minage suivi de la fonte, puis de la concentration, de la gestion des matières premières et enfin du raffinage.
Le second graphique permet d’observer les émissions de CO2 en fonction des sources d’énergie nécessaire à la production de ruthénium. L’électricité est, de loin, la source dominante : pour extraire 1kg de Ru, la seule production d’électricité nécessaire au fonctionnement des machines et des usines rejette 22 tonnes de CO2. Le transport et d’autres catégories annexes complètent ce bilan pour aboutir à un total de 42 tonnes de CO2 émis par kilogramme de ruthénium extrait et traité.
Pour l’instant aucun conflit majeur n’est directement lié à la demande en ruthénium, bien que celle-ci augmente de manière constante. Toutefois, des tensions avec la Russie, consécutives aux sanctions européennes, ont entraîné un blocage du marché russe.
Par ailleurs, certains accidents d’inhalation directe de RuO₄ ont mis en évidence une rétention primaire dans les régions nasale et buccale, avec une demi-vie biologique d’environ 15 jours. Sous sa forme tétroxyde, le ruthénium peut être partiellement convertie en dioxyde avant inhalation. L’inhalation de RuO₂, quant à elle, provoque une rétention prolongée dans le thorax, notamment au niveau des poumons et les ganglions lymphatiques. Enfin, l’excrétion urinaire sur 48 heures représente environ 70 % de l’excrétion totale pour le ruthénium complexé contre environ 25 % pour le ruthénium inorganique faiblement complexé.
En tant que métal précieux, le ruthénium bénéficie d’un taux de recyclage relativement élevé. En effet, plus de 60% du ruthénium utilisé est recyclé. La majeure partie de ce métal recyclé provient des catalyseurs industriels, des déchets électroniques ou des résidus miniers. Les principaux pays acteurs du recyclage sont la Chine, L’Allemagne, Le Japon, L’Afrique du Sud, Le Royaume-Uni et les États-Unis :
Il existe plusieurs méthodes pour recycler le ruthénium. La plus répandue Exemple d’un procédé de recyclage du ruthénium et du platine
est la pyrométallurgie qui consiste à chauffer les déchets à très haute température afin d’obtenir le métal pur. Cependant, des méthodes plus douces existent comme l’hydrométallurgie. Ce procédé permet de purifier le ruthénium en le solubilisant en solution.
En général, cette solubilisation nécessite l’usage d’additifs, tels que des acides ou des bases, pour transformer le métal en ions. Il est fréquent d’utiliser de l’acide chlorhydrique ou sulfurique, des dérivés soufrés (thiosulfate ou thiourée), des halogénures ou encore des cyanates. De nouvelles méthodes biologiques permettent également la mise en solution du métal. Par la suite, le ruthénium peut être précipité par ajout d’un additif tel que NH4Cl. Une fois cette étape franchie, le métal est obtenu avec un haut degré de pureté.
Références section 2.5:
La section des ref 2.3 2.4 et 2.5 est remplissable uniquement en 2.5 et s'affiche a tte les parties :
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Le ruthénium est présent dans la croute terrestre à hauteur de 0.001mg/kg. Les ressources terrestres global de ce métal sont estimées entre 10KT et 12KT. Ce métal se trouve au sein des minerais de platinoïdes dont les réserves mondiales s’élèvent à 71KT. Parmi ces réserves, le ruthénium représente environ 5.5 kt, localisées principalement en Afrique du Sud.
Plus de 50% du ruthénium est recyclé, en particulier lorsqu’il est employé comme catalyseur. Ses applications majeures se trouvent dans le domaine de la chimie, ainsi que dans l’industrie électrique et électronique. En outre, il entre dans la composition d’alliages spécifiques, notamment pour le secteur de l’automobile.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction et le traitement des gisements de platine contenant du ruthénium sont des procédés fortement hydrophages. De plus, le minage et le raffinage constituent des étapes qui, à elles seules, rejettent environ 42t de CO2 par kilogramme de ruthénium produit. Ce mode d’extraction dégrade donc considérablement l’environnement. En effet, les cours d’eau à proximités subissent la pollution générée par les rejets de déchets issu de la production. Avec l'augmentation future de la consommation de ruthénium, l’extension des gisements miniers entraînera inévitablement une hausse de la consommation d’eau, une pollution accrue et une déforestation supplémentaire.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
Sur le plan géopolitique, le marché est particulièrement vulnérable face aux crises internationales, comme en témoigne le récent blocage des exportations russes. Une situation similaire en Afrique du Sud pourrait immobiliser la quasi-intégralité des réserves mondiales de ruthénium. Sur le terrain, notamment autour du complexe de Bushveld (Afrique du Sud), la course à la production menace également d’exproprier les habitants de leurs terres. Pourtant, malgré un lourd coût écologique et social, le ruthénium, outre ses applications dans les industries chimiques et électroniques, est à l’origine de véritables avancées médicales pour traiter des cancers complexes, tels que le mélanome ou les cancers du sein et de l’ovaire.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
Nom, symbole : Platine, Pt
Numéro atomique : 78
Groupe : métaux de transition (10)
Période : 6
Configuration électronique : [Xe]4f14 5d9 6s1
Masse atomique : 195,1g/mol
Isotopes stables : 192Pt,194Pt,195Pt,196Pt,198Pt
Radiaux isotopes : 190Pt (très minoritaire)
Etymologie du nom de l’élément : « Platine » provient de l’espagnol « platina » qui signifie « petit argent ». Platina vient lui-même de l'espagnol “Plata” qui signifie argent. Pt est un diminutif de platine.
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles
Quelle est l’abondance de l’élément dans la croûte terrestre ?
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, dans la croûte terrestre, l’abondance du platine est extrêmement faible, de l’ordre de 0,0005% (~0,00005 ppm), soit environ 5 µg de platine par kilogramme de roche dans la croûte terrestre.[WEB-ELE-2023].
Existe-t-il des différences entre croûte continentale et océanique ?
Sur Terre, la croûte continentale (45% de la surface terrestre) est différenciée de la croûte océanique (55% de la surface terrestre). La croûte continentale est composée de roches granitiques, tandis que la croûte océanique est principalement constituée de basaltes. Comme son nom l’indique, la croûte continentale forme essentiellement les continents. Elle a une épaisseur comprise entre 15 et 80 km en fonction de sa localisation, et une densité de 2,7 à 2,8 g/cm3. Quant à la croûte océanique, elle forme essentiellement le fond des océans. Celle-ci est bien plus fine (5 à 7 km), mais aussi plus dense, de l’ordre de 3 g/cm3.[WEBUSG2021]
L’élément est-il concentré dans certains types de roches ou contextes géologiques ?
Le platine se trouve à l'état natif dans les gisements dits primaires, avec ses principaux minerais et/ou les roches magmatiques ultrabasiques tels que les dunites, le platine natif est le plus souvent allié avec d'autres métaux (Ir, Pd, Au, Fe, Cu, Ni...). Comme il est quasi-inaltérable et dense, ce platine se retrouve sur les gisements secondaires, en l'occurrence des placers souvent très proches de ces premières zones primaires.
Notons qu'aujourd'hui le minerai à base de sperrylite (arséniure de platine, PtAs2) est la source principale du métal. L'alliage platine/iridium naturel qu'est le platiniridium se trouve aussi dans le coopérite minéral (sulfure de platine, PtS) [WEB-IND-2025].
Quels sont les principaux réservoirs terrestres qui en contiennent ?
Le platine, souvent accompagné de faibles quantités d'autres métaux de la famille du platine, peut être trouvé dans certaines alluvions ; en Afrique du Sud en Colombie, en Ontario, dans l'Oural et dans certains états de l'ouest des États-Unis d'Amérique. En Europe, il est extrait dans le grand nord de la Russie, dans les gisements de cuivre et nickel de la péninsule de Taïmyr, dans le massif de Konder.
Le platine, outre son occurrence à l'état natif souvent très localisée, est présent comme sous-produit intéressant à récupérer dans les minerais de nickel ou de cuivre. Le platine est en effet le plus souvent produit commercialement comme sous-produit du traitement du minerai de nickel, qui en contient parfois deux grammes par tonne[WEB-IND-2025].
Quelles incertitudes entourent ces chiffres ? Est ce qu’il y a des différences entre certaines sources ? Est-ce que certains pays cachent le platine qu’ils ont pour des raisons politiques ?
D’après ce qui a été dit précédemment, le platine est présent dans la croûte terrestre à 0,0005%. Ce chiffre est corroboré par deux sources différentes : [ART- ZIE-2017] et [WEB-LES-2023]. Bien que ces deux sources soient d’accord sur ce chiffre, il est surprenant de ne pas trouver d’autres sources permettant de confirmer ce chiffre.
Quelles institutions produisent les données que vous utilisez ?
BRGM : Bureau de recherches géologiques et minières
Wikipedia : Encyclopédie participative
D’où vient cet élément ?
Le platine étant un élément lourd (plus lourd que le fer), il ne se forme pas dans les étoiles ordinaires telles que le soleil. Il est formé principalement à partir de deux phénomènes : la capture lente ou rapide de neutrons.
Capture de neutrons rapides (95%) : des noyaux atomiques légers capturent très rapidement des neutrons, formant des éléments lourds comme le platine, l’or ou l’uranium. Ces captures ont lieu dans les fusions d’étoiles à neutron ou dans les supernovas à effondrement de cœur (explosion d’étoiles massives).
Capture de neutrons lente (5%) : des noyaux capturent lentement des neutrons sur des échelles de temps longues, formant des éléments lourds, mais ce processus est moins efficace pour le platine que le processus rapide. Ce processus a lieu dans les étoiles géantes rouges en fin de vie.[WEB-UTI-2022]
Comment est-il apparu dans l’univers ?
Les éléments lourds, comme la platine, ne peuvent pas provenir de la fusion nucléaire des étoiles ordinaires. Au-delà de l’élément fer, l’énergie n’est plus favorable et il est nécessaire d’avoir un mécanisme complémentaire. D’après le tableau périodique de l’origine cosmique éléments, le platine serait issu en grande partie de la fusion d’étoiles à neutrons, mais également de la mort d’étoiles à faible masse. Dans ce deuxième cas, la synthèse du platine se fait via le processus RNCP (Rapid neutron capture process). C’est un mécanisme selon lequel les noyaux atomiques capturent très rapidement des neutrons dans un environnement ultra énergétique. Il s’agit donc d’une fusion nucléaire d’étoiles très denses qui entrent en collision et éjectent de la matière dans l’univers. Cette accumulation de neutrons permet la formation de noyaux beaucoup plus lourds comme celui du platine. Cet élément a donc été formé bien avant la naissance du soleil sous la forme de gaz ou de poussières dans l’espace servant à la création du système solaire.[WEB-OSU-2018], [WEB-CNRS-2024], [WEB-NAOJ-2014].
Quand et comment s’est-il concentré sur Terre ?
Le platine a premièrement été découvert par les civilisations précolombiennes en Amérique du Sud, mais il a été officiellement identifié en Europe en 1557 par le scientifique Julius Scaliger [WEB-IPA-2025]. Plus de 70 % du platine provient d'Afrique du Sud et du Zimbabwe, 12 % est produit en Russie et les 15 % restants proviennent d'autres pays, comme le Canada et les États-Unis [RAP-JOH-2024].
Quels processus géologiques lui ont donné sa distribution actuelle ?
Une fois dans le manteau (il y a environ 4,3 milliards d’années lors du Late Veneer), le platine s’est concentré dans certains magmas riches tel que le fer, car le platine est, on le rappelle un élément sidérophile (“qui aime le fer” en grec) donc en est attiré chimiquement. Il s’est aussi accumulé dans des intrusions magmatiques profondes et a été localement enrichi par cristallographie fractionnée, la séparation progressive entre cristaux solides et liquides restants. Le complexe de Bushveld est une formation géologique en Afrique du Sud qui concentre la majorité des réserves mondiales. Il s’est formé par intrusion de magma dans la croûte terrestre pendant l’ère Paléoprotérozoïque. Ce refroidissement lent a généré une stratification marquée de roches ultrabasiques et basiques, créant des couches riches en minéraux [WEB-THO-2023] et [WEB-REN-2006].
Âge de l’élément :
Quand est-il apparu dans l’histoire cosmique ?
Le platine est apparu dans l’histoire cosmique il y a 13 à 13,5 milliards d’années.
Comment l’élément s’est-il retrouvé sur Terre ?
Le platine est apparu dans l’univers avant la formation de la Terre. Ainsi, le noyau de la Terre est riche en platine. En effet, il y a 4,5 milliards d’années, lorsque la Terre était en fusion, le fer est descendu vers le centre de la Terre. Le platine étant un élément sidérophile, c’est-à-dire qui est attiré par le fer, il s’est aussi logé dans le noyau. Cependant, une équipe de chercheur de l’IPGP a découvert que le manteau terrestre de la Terre en contenait aussi, signifiant alors qu’il s’est retrouvé sur Terre après la formation de son noyau. La présence du platine dans le manteau terrestre peut s’expliquer par le bombardement de météorites sur la surface de la Terre après sa formation dans l’univers [WEB-IPG-2020].
Temps géologiques :
Comment cet élément est-il devenu accessible ?
Les rares propriétés du platine ont rendu l’exploitation de cet élément difficile au XVIIème siècle. En 1784 à Berlin, le platine a premièrement été utilisé pour fabriquer des instruments au laboratoire. Progressivement, d’autre usages industriels à partir du platine ont été découvert (bijoux, couverts etc.).
Le platine est devenu accessible au XVIII et XIX siècles grâce aux progrès de la chimie. En effet, au début du XIXᵉ siècle, de nouvelles techniques de raffinage ont permis d’augmenter la disponibilité du platine pour de nombreuses industries en plein développement. Avec cette plus grande disponibilité, le platine a commencé à être utilisé dans la fabrication de pièces d’armes, dans des batteries et des piles à combustible sophistiquées, dans la production de produits chimiques caustiques (la première chaudière à acide sulfurique en platine pesait plus de 400 onces) ainsi que dans la purification de l’hydrogène.
Cependant, l’utilisation du platine reste limitée puisque la Colombie était le seul producteur mondial, et en 1820 elle arrête d’exporter après son indépendance de l’Espagne. La situation a changé en 1822 avec la découverte de gisements de platine dans les montagnes de l’Oural en Russie. Le gouvernement russe a même frappé des roubles en platine, contribuant à faire reconnaître ce métal comme une réserve de valeur comparable à l’or [WEB-GOO-2024].
L’élément a-t-il joué un rôle dans l’apparition de la vie ?
Le platine n’a pas eu d’impact sur la création de la vie car étant très peu réactif, il possède une forte résistance à la corrosion et à l’oxydation, il ne réagit donc pas avec le dioxygène, l’eau ou la plupart des acides. Le platine est majoritairement concentré dans le noyau terrestre ce qui explique sa faible abondance sur la croûte terrestre. En effet, lors de la création du noyau, la Terre était majoritairement fondue. Il faut savoir que le platine est un élément sidérophile (aime le fer) donc lors de la séparation du noyau avec le manteau, le fer est descendu vers le centre emportant avec lui le platine dissout. Après la formation du noyau, la Terre a subi un massif bombardement de météorites contenant du fer, du nickel et du platine. Ainsi une partie du platine actuellement présent dans à croûte terrestre provient de ces astéroïdes. Avec le temps l’érosion libère le platine des roches. Il est possible de remarquer que le platine est concentré sur certaines régions du monde. Cette concentration peut s’expliquer par le fait que le platine peut s’accumuler dans des dépôts alluvionnaires, composés de sédiments tels que le sable, le gravier ou l’argile, déposés dans des vallées par des cours d’eau [WEB-IPG-2016].
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
Comme le rappelle le ministère chargé de l'environnement dans sa note d'avril 2017 sur l'économie circulaire, de nombreuses incertitudes perdurent car notre représentation de la finitude des ressources minérales demeure limitée, d’autant que la connaissance du sous-sol reste circonscrite à la tranche de 0 à 100 mètres, alors que l’on sait exploiter jusqu'à 3000 mètres sous terre. À ces profondeurs, les températures des sous-sols peuvent atteindre 50-60°C, ce qui complique l’exploration et l’extraction.
[RAP-CES-2019]
Où sont localisés les gisements majeurs ?
Les gisements majeurs sont situés essentiellement en Afrique du Sud, et plus particulièrement au Bushveld Igneous Complex (BIC). D’autres complexes majeurs sont situés aux Etats-Unis à Stillwater, au Canada à Sudbury, en ex-URSS dans le district de Norils’k ainsi qu’en Australie à Kambalda. Ces gisements se sont formés dans des magmas à environ 1 200 °C, favorisant la concentration des métaux du groupe du platine.
[RAP-GUI-1987]
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve ...
Qui produit les estimations de réserves pour cet élément ?
Il s’agit de l’organisme du BRGM, le Bureau de Recherche Géologique et Minier, qui publie les estimations de réserves pour le platine. Il s’occupe aussi du panorama de l’offre et de la demande mondiales des métaux, et donc du platine. Des informations sur la production, les usages et la criticité sont aussi publiés. Les procédés industriels nécessitent souvent des températures très élevées, le platine ayant un point de fusion de 1 768 °C, ce qui influence la manière dont il est traité et raffiné.
[RAP-BOR-2025].Ces chiffres sont donnés par l’USGS, the United States Geological Survey, une agence gouvernementale américaine.
Quels sont les acteurs (industriels, géopolitiques, institutionnels, associatifs) derrière ces chiffres ?
[WEB-BRG-2014] : Consommation de platine: industries automobiles, pétrolières, pétrochimiques et chimiques, électroniques, aéronautiques, spatiales etc. Les catalyseurs automobiles et industriels fonctionnent souvent à plusieurs centaines de degrés Celsius, tirant parti des propriétés chimiques et thermiques du platine.
Entreprises leaders du marché du platine: Nornickel (Russie), Northam Platinum Limited (Afrique du Sud), Sibanye-Stillwater (Afrique du Sud), Anglo American Platinum Limited (plus important producteur de platine au monde, cotée en bourse à Johannesburg et à Londres), Impala Platinum (Afrique du Sud).
[WEB-MOR-2024].
Quelles populations vivent là ?
Les populations vivant autour de ces réserves minières sont principalement des populations rurales, sauf à la réserve de Rustenburg, qui concentre une véritable ville minière composée de différents townships. Cette réserve du Rustenburg est au coeur du Bushveld Igneous
Complex, et la ville est constituée d’une minorité blanche ainsi que d’une majorité Sud’africaine noire.
Quels milieux sont affectés (bassins versants, forêts, glaciers) ?
Les réserves minières sont estimées à plus de 81 000T en 2024 dans le monde. L’essentiel des ressources se concentrent en Afrique du Sud (64 000T) et en Russie (16 000T); ; le reste des réserves étant situées au Zimbabwe, aux États-Unis et au Canada. Les procédés d’extraction et de raffinage nécessitent souvent des températures supérieures à 1000°C, ce qui entraîne une consommation énergétique importante et des impacts sur les milieux environnants.
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
La production en platine en 2017 était de 189,9T.
Les sources principales de platine se trouvent en Afrique du Sud et au Zimbabwe avec 70% de la production mondiale où les MGP (les métaux du groupe du Platine) les plus importantes sont concentrés.
Des quantités moins importantes sont également produites en Russie à hauteur de 12% et les 15% restants sont produits par des pays comme le Canada et les États-Unis de la production mondiale.
Les réserves de platine à l’état natif en Colombie, en Alaska, en Éthiopie et aux Philippines dans les roches magmatiques ultrabasiques. Il se trouve également dans les sables et graviers alluviaux provenant dans la dégradation des roches ultrabasiques.
Le Platinium est rarement à l’état pur dans la nature, il est souvent trouvé sous forme d’alliage métallique avec le nickel, le chrome ou encore le fer.
I. Exploitation minière
On distingue l’extraction primaire de l’extraction secondaire. Tout d’abord, l’extraction primaire implique l’extraction du minerai de platine de la Terre. Par ailleurs, l’extraction secondaire consiste à extraire le platine de divers sous-produits industriels, y compris les convertisseurs catalytiques automobiles, les déchets électroniques et les résidus industriels.
Pour extraire ce minerai, les mineurs placent des explosifs dans des trous forés dans la roche et la font dynamiter en fragments. Les roches concassées sont ensuite collectées et transportées à la surface où elles sont traitées. [WEB-SCI-2026] ; [WEB-SCI-2026]
II. Traitement du minerai
Les procédés de séparation du Platine sont assez complexes et délicats avec des enjeux importants pour la nature et la santé.
On distingue 2 étapes pour le traitement du minerai:
1. Broyage: le minerai extrait est d’abord écrasé en morceaux plus petits, puis enfoncé en une fine poudre pour libérer le platine;
2. Concentration: le concentré de platine est séparé de la majeure partie du minerai en utilisant diverses méthodes comme la concentration de gravité, le flotté mousse, la séparation magnétique et le rôtissage.
III. Raffinage
Le raffinage du minerai est coûteux et laborieux. Le traitement d’un lot de minerai peut prendre de huit semaines à six mois, et il faut jusqu’à 12 tonnes de minerai pour produire 31,10 grammes de platine. Une fois le minerai concassé transporté à la surface de la mine, il est broyé par des machines en petits morceaux et mélangés pour se lier au platine et autres métaux.
Le métal obtenu à la suite de l’extraction n’est cependant pas pur et nécessite un traitement supplémentaire comme l’affinage électrolytique. Dans ce cas, la solution de platine est électrolysée, provoquant le dépôt du platine sur une électrode, permettant d’obtenir un platine de haute pureté.
Le processus de raffinage du platine comprend l’évaluation des produits chimiques, la fusion, la lixiviation chimique et la séparation.
L’hydrométallurgie est la technique principale utilisée pour séparer les métaux. Elle consiste à mettre en solution les minerais afin de les purifier, elle se déroule généralement en quatre étapes:
-La dissolution du minerai
-La précipitation sélective: un agent chimique est ajouté en solution afin de faire précipiter le métal
-L’extraction du solvant
-La réduction
Enfin, le fire raffining permet de supprimer les impuretés restantes en faisant fondre le platine et en utilisant des flux pour éliminer les métaux indésirables. [WEB-DIS-2023]
L’un des autres processus pour le raffiner est d’utiliser de l’aqua regia («eau régale» ou «eau royale.», un mélange d’acide chlorhydrique et d’acide nitrique), qui va dissoudre le palladium, l’or et le platine, mais pas l’osmium, l’iridium, le ruthenium et le rhodium (d’autres MGP). Le platine est ensuite précipité à l’aide de chlorure d’aluminium.
Dans le procédé appelé séparation par flottation, des bulles d’air sont insufflées dans le mélange et transportent les particules de platine. La mousse riche en platine est ensuite écumée et séchée pour obtenir une poudre concentrée. Une tonne de poudre sèche peut contenir entre 85 et 850 grammes de métaux du groupe de platine.
La poudre séchée est ensuite chauffée à des températures extrêmement élevées pour éliminer les impuretés. De l’air est insufflé à la fin pour éliminer le fer et le soufre indésirables. À ce stade, il y a environ 1,4 kg de platine par tonne. [RAP-MAT-2017] ; [RAP-MAT-2017]
Le platine est produit principalement par des compagnies minières d’Afrique du Sud (73 % du platine mondial) et de Russie (14%). Les acteurs majeurs sont des entreprises telles que Sibayne Stillwater. Implats, Johnson Matthey, Nornickel, Anglo American.
[WEB-BRG-2014]
Quels flux d’eau, d’énergie et de déchets sont mobilisés ?
Extraction du platine: génère beaucoup de déchets miniers, pollution atmosphérique et hydrique
Les étapes d’extraction, de broyage et de raffinage sont très énergivores. Par exemple l’étape de pyrométallurgie nécessite de monter à des températures très élevées, mais sont aussi responsable de pollution atmosphérique : rejet d'importantes quantités de dioxyde de soufre (SO2), responsable des pluies acides.
Certains matériaux sont dits réfractaires comme le platine, c’est à dire qu’ils nécessitent un traitement chimique et thermique pour pouvoir être traiter et utiliser. Le platine doit être chauffer a des températures supérieures à 700°C et transformer en chlorures solubles à l'aide de NaCl en atmosphère de chlore.[RAP-BLA-2003]
Quelles technologies alternatives existent ?
Les pots catalytiques usés sont une source secondaire importante de platine. En effet ces catalyseurs contiennent des métaux du groupe du platine (PGM), les pots catalytiques sont démontés, cassés puis broyés, on utilise ensuite les 2 méthodes utilisés classiquement la Pyrométallurgie et l’Hydrométallurgie. [ART-KOL-2023]
Une autre façon dériver d’extraire du platine est par extraction par résines on utilise des résines échangeuses d’ions pour fixer et séparer sélectivement les métaux. Pour le platine on utilise des résines anioniques. [RAP-HUG-2003]
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
Les usages d’un élément dépendent des choix techniques, économiques et culturels des sociétés. Il est utile de distinguer usages structurants (ex. réseaux électriques), usages vitaux (ex. dispositifs médicaux), usages superflus ou de confort (ex. objets électroniques jetables). Cette classification permet d’interroger la soutenabilité des flux. Voici des camemberts montrant leur utilisation [ART-MAS-2023] :
Les usages principaux du platine sont la catalyse automobile, la joaillerie et l’industrie chimique. En catalyse automobile, le platine permet de dépolluer les fumées des véhicules thermiques dans le pot catalytique. Pour les véhicules électriques, les piles à combustible requièrent du platine. Le platine trouve aussi des applications en joaillerie. Dans l’industrie chimique, le platine permet de catalyser les réactions [RAP-WPI-2025], possède une forte résistance à l’oxydation [WEB-IPA-2024] et fait des réactions d’hydrogénation [WEB-SCF-2026]. Le platine est aussi utilisé comme agents de chimiothérapie pour le traitement de plusieurs types de cancer. Par exemple, la chimiothérapie à base de platine améliore la survie dans le cancer du sein triple négatif précoce mais augmente la toxicité hématologique. Le platine est retrouvé dans plusieurs dispositifs médicaux en raison de sa compatibilité biologique.
Le platine est principalement utilisé en Amérique du Nord dans l’industrie chimique, en Europe dans le secteur de l’automobile et en Chine dans la joaillerie.
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de vie
Depuis 1980, le taux de recyclage du platine est en augmentation. En 2011, un rapport indiquait que 60% à 70% du platine en fin de vie était recyclé. [RAP-BRM-2015]
Réutilisation : après récupération et recyclage du platine il est réintroduit dans : les pots catalytiques, l’électronique, catalyseurs industriels, placages de bijoux ou dans le domaine de la santé. Le platine est réinjecté dans le même domaine de l’industrie dont il est issu [WEB-DON-2025], [ART-ZHA-2025]
Recyclage : deux types de recyclage : le recyclage physique (ou pyrométalurgique), le platine brut est broyé puis brûlé. Le point de fusion du platine étant plus élevé que les impuretés, les impuretés fusent et le platine pur est extrait. Le recyclage chimique (ou hydro métallurgique) : un mélange d’acide chlorhydrique et nitrique est ajouté afin de dissoudre le platine. Le problème étant que le recyclage chimique utilise beaucoup d’acide et, de plus, le platine et l’iridium (sel issu de l’ammoniac) se lient et sont difficilement dissociables par la suite. Ensuite, le sel de platine étant très toxique pour l’organisme, ce mode de recyclage présente un danger pour les êtres vivants. Il existe des études qui analysent différents protocoles pour éviter la création de ces sels [WEB-DON-2025], [ART-ZHA-2025].
Impact du recyclage sur l’environnement : Le recyclage chimique révèle avoir un potentiel impact sur le réchauffement climatique avec une production de 88kg de CO2 par kg de Platine recyclée. À noter que le recyclage chimique produit moins de CO2 que le recyclage physique qui lui produit 639kg de CO2 par kg de Platine recyclée. Les études ont aussi montré que le recyclage chimique peut, d’ici 2030-2040, réduire de 24 à 36 % le réchauffement climatique global sous réserve de la croissance du marché de la pile à combustible à membrane échangeuse de protons. Néanmoins, l’analyse du cycle de vie de la pile à combustible à membrane échangeuse de protons indique que le platine est l’élément qui est le plus contributeur du réchauffement climatique global. Les données de 2022 montrent que pour une production de 1g de platine primaire (issu des minerais), 33,3 kg CO2 est produit contre 0,639 kg CO2 pour le platine secondaire (recyclé). Bien que cette valeur ne comprenne pas le transport vers l’usine de recyclage, elle reste nettement inférieure [ART-LAR-2025]
Impact de la dissipation dans la nature : La dissipation dans l’environnement par le biais des pots catalytiques d’échappement des véhicules qui utilisent de l’essence avec plomb existe mais à cette heure rien à signaler sur l’écotoxicité du Platine. En revanche, le Platinum s’accumule dans les racines des plantes, ce qui ne semble pas être un problème en soi mais des organismes sont capables de transformer ce Platinum en substances dangereuses [WEB-LEN-2025].
Exportation des déchets : aucune information trouvée à ce jour
Conditions de travail du recyclage : Des informations révèlent que l’exposition respiratoire au-delà d’un certain seuil représente un danger pour l’humain. Il est noté que la législation relative à la valeur de ce seuil reste inchangée dans de nombreux pays et que trop peu de pays ont classé le platine comme sensibilisant respiratoire. Une autre étude effectuée sur 139 travailleurs du recyclage de 13 entreprises suédoises indique que les risques liés aux poussières de métaux sont incompris, que les équipements de sécurité pour la respiration sont mal ou pas portés et le contrôle de l'air était insuffisant : 14 % ont dépassé la limite d'exposition. Cette étude souligne la nécessité d'une surveillance continue des métaux connus et émergents. Ces études montrent néanmoins que le problème est pris au sérieux et que les choses viendraient à changer car conscientisés par la communauté scientifique [ART-LIN-2017]
Usages et services principaux
Fin de vie : où va l’élément lorsqu’il sort de nos usages ? en cours
Quels sont les taux de réutilisation, recyclage, dissipation ? Où se situent les filières informelles ou à haut risque sanitaire ? Y a-t-il des pertes irréversibles dans les sols, l’eau, l’air ? Qui prend en charge le travail de dépollution ou de maintenance (souvent invisibilisé) ?
En 2024, le recyclage représentait 26% de l’offre mondiale totale en platine. Le reste provient de l’exploitation minière.
image recyclage_de_platine_en_2024.png (90.4kB)
Le taux de dissipation du platine correspond à la part du métal perdue définitivement notamment due à l’usure des pots catalytiques sur la route et des déchets non collectés. Le processus industriel est très performant et plus de 95% du platine est récupéré une fois dans une usine spécialisée. Pour autant, le véritable taux de dissipation se situe au niveau de la collecte car pour les pots catalytiques, environ 40% du gisement mondial n’atteint jamais les centres de recyclages et sont souvent perdus dans la nature ou stockés dans de vieux véhicules.
Les principales entreprises leaders du recyclage du platine sont Umicore en Belgique, Johnson Matthey au Royaume-Uni, Heraeus et BASF en Allemagne.
Le traitement du platine a pour conséquence la pollution de l’environnement ;
• L’air : le brûlage de déchets électroniques ou de composants automobiles libère des polluants toxiques dans l’air qui dégrade sa qualité et pose de sérieux risques respiratoires pour la population.
• Les sols : il existe une contamination en métaux dans les sols et sédiments à proximité des zones minières et des sites de dépôts industriels.
• L’eau : les polluants finissent par contaminer les eaux de surface et les nappes phréatiques qui présentent des concentrations élevées en platine associées à une toxicité assurée pour les écosystèmes.
La dépollution est prise en charge par des entreprises de recyclage certifiées qui sont responsables du traitement adapté des résidus. Il existe également des réglementations nationales et internationales(convention de Bâle) qui permettent de superviser les opérations de recyclage.
Pourtant, des filières informelles existent toujours dans le recyclage de déchets électroniques et de matériaux contenant des métaux précieux. Les sites de traitement informels existent dans des pays en développement sans infrastructures adéquates comme au Ghana, un des plus grands sites du monde. Dans ces sites, les pratiques utilisées sont le brûlage à ciel ouvert, le broyage manuel, ou encore l’acidification sans protection pour extraire les métaux et libéré donc des toxiques dangereux. Dans le secteur informel, il n’y a souvent aucune responsabilité claire, ni l’état, ni des entreprises ne supervisent ni ne financent le traitement sanitaire des sites informels.
Santé humaine. Exposition professionnelle (mine, fonderie, usine). Exposition environnementale (pollution de l’air, de l’eau, des sols). Rôles biologiques éventuels (oligo-élément essentiel, toxicité). Impacts sur enfants, femmes, personnes vulnérables, communautés spécifiques.
L'évaluation des risques liés au platine repose sur une distinction physico-chimique fondamentale : le métal pur est considéré comme biologiquement inerte mais, ses sels complexes présentent une forte toxicité.
Les sels de platine présentent tout d’abord des effets immuno-allergiques, on parle de "platinose" pour caractériser les manifestations immédiates du platine tels que : les réactions cutanées et les troubles respiratoires sévères comme l'asthme ou la constriction thoracique.
Au-delà de ces effets, les sels de platine induisent des risques plus graves notamment une génotoxicité, c’est-à-dire une altération de l'ADN, des propriétés cancérogènes, ainsi que des dommages affectant l'audition, les reins ou la moelle osseuse.
L'exposition à ces composés s'effectue principalement par voie respiratoire via l'inhalation de vapeurs ou, par la digestion.
Si la circulation routière constitue le principal vecteur d'exposition environnementale pour la population générale, le risque sanitaire majeur demeure concentré dans le milieu industriel et de l'affinage, où les travailleurs sont confrontés à des concentrations significatives. [WEB-LEN-2026];
[WEB-FMP-2026]
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et Sociaux
Quels milieux vivants sont affectés par chaque étape de production, utilisation et fins de vie ?
La production, l’utilisation et la fin de vie du platine affectent plusieurs milieux vivants. Lors de l’extraction minière, principalement en Afrique du Sud, les sols et les écosystèmes terrestres sont fortement perturbés (dégradation des habitats, pollution par les métaux lourds), ce qui impacte la faune et la flore locales [WEB-SCI-2026]. Les milieux aquatiques sont également touchés par les rejets issus du raffinage, pouvant contaminer les rivières et affecter les organismes aquatiques [WEB-SCI-2026]. Lors de l’utilisation, notamment dans les pots catalytiques, le platine peut être libéré en très faibles quantités dans l’air, influençant indirectement les milieux atmosphériques et les êtres vivants exposés [WEB-SCI-2026]. Enfin, en fin de vie, le recyclage permet de limiter ces impacts, mais une mauvaise gestion des déchets peut entraîner une dispersion dans les sols et les eaux, prolongeant les effets sur les écosystèmes [WEB-SCI-2026].
Quels processus écologiques sont modifiés ? (Eau, érosion, biodiversité, cycles géochimiques). Quels lieux deviennent des zones de prélèvement ? Quels lieux deviennent des zones d’accumulation ou de dissipation ?
Dans les régions fortement industrialisées, les risques de trouver des quantités élevées d’éléments du groupe du platine (EGP) est élevé. A noter que les EGP regroupent 6 éléments appartenant aux métaux de transition, parmi lesquels le ruthénium, le rhodium, le palladium, l’osmium, l’iridium et le platine.
En effet, ces éléments peuvent être émis dans l’environnement à cause d’industries les utilisant dans leurs procédés de fabrication ou par des produits de type pots catalytiques. Par exemple, les EGP émis par les pots catalytiques ont tendance à se déposer sur les routes avant d’être transportés vers un milieu aquatique. Le risque est que ces éléments soient déposés dans les sédiments et qu’ils soient ensuite pris en charge par les organismes vivants et qu’ils circulent ensuite le long des chaînes alimentaires.
Puis, le devenir de ces EGP va dépendre de plusieurs facteurs, dont le degré d’oxydation et des paramètres environnementaux tels que le pH et la présence et la nature des matières organiques.
Pour donner un exemple, des études ont mis en évidence que les concentrations en EGP dans les sols et les poussières prélevées à proximité des routes sont corrélées avec le trafic routier. Cela montre que ces métaux ne sont pas seulement issus de l’industrie lourde ou chimique.
Par ailleurs, les établissements médicaux sont une autre source anthropique émergente de platine dans l’environnement. On estime que 3 à 12% du platine relâché dans l’environnement proviendrait du milieu hospitalier (Kümmerer et collab., 1999).
Concernant l’accumulation, celle-ci se fait à plusieurs endroits dans l’environnement. Cela dépend de plusieurs facteurs, comme les précipitations locales, ou encore les périodes de sécheresse (Liu et collab., 2015). Par ailleurs, l’accumulation ne se fait pas seulement dans l’environnement. En effet, les organismes sont également victimes des rejets du platine. Le degré d’oxydation du platine en présence a un impact sur la bioaccumulation.
Qui vit avec les effets de cet élément ? Qui bénéficie? Qui paie le prix écologique ou sanitaire ? Quels savoirs situés (hydrologiques, agricoles, communautaires) éclairent ces impacts ?
Les travailleurs exposés aux composés du platine, notamment les sels de platine, peuvent développer des allergies respiratoires, des irritations cutanées ou des dommages aux organes. Les travailleurs des mines, des raffineries ou de l’industrie chimique sont donc particulièrement concernés par les effets de cet élément.
Les travailleurs exposés aux composés du platine, notamment les sels de platine, peuvent développer des allergies respiratoires, des irritations cutanées ou des dommages aux organes. Les travailleurs des mines, des raffineries ou de l’industrie chimique sont donc particulièrement concernés par les effets de cet élément. [WEB-SAF-2018]
En 2024, plusieurs compagnies minières de platine en Afrique du Sud ont annoncé d’importants licenciements en raison de la baisse des prix des métaux du groupe du platine et de l’augmentation des coûts de production. Anglo American Platinum prévoit de supprimer environ 3 700 emplois, tandis qu’Impala Platinum envisage le licenciement d’environ 3 900 travailleurs, soit une réduction d’environ 9 % de sa main-d’œuvre dans certaines mines comme Rustenburg, Bafokeng et Marula. Ces décisions interviennent dans un contexte où plus de 50 % des mines de platine sud-africaines seraient déficitaires. L’industrie minière reste cependant un secteur majeur pour l’emploi dans le pays, avec environ 476 000 travailleurs, dans un contexte de chômage supérieur à 30 %. [WEB-AGE-2025]
L’utilisation du platine dans les pots catalytiques automobiles peut entraîner la dispersion de petites quantités de platine dans l’environnement, notamment dans l’air et les poussières routières des zones urbaines. Cette pollution peut ensuite contaminer les sols par des nanoparticules de platine. Des études ont montré que même de très faibles concentrations de ces nanoparticules peuvent réduire l’activité biologique des sols et diminuer le nombre de bactéries. Les organismes vivant dans les sols, notamment les micro-organismes et les plantes, peuvent donc être affectés par la dispersion du platine dans l’environnement. [ART-UND-2025]; [ART-AUT-2002]
Quelles opérations techniques modifient le milieu (décapage, pompage, explosifs, solvants, consommation d’eau, énergie) ? Quelles pollutions ou transformations écologiques apparaissent? Quels conflits ou controverses émergent ? Quels types de travail (visible ou invisible) deviennent nécessaires pour maintenir l’habitabilité ?
L’extraction du platine est un processus long, coûteux et énergivore. Le platine est extrait principalement de mines souterraines ou de mines à ciel ouvert, notamment en Afrique du Sud avec la mine du Bushveld complex. La quantité de platine dans la roche extraite est petite: environ 2 à 10 grammes de platine par tonne de roche. L’exploitation des terres requièrent l’utilisation de techniques qui modifient l’environnement. Par exemple, le décapage et l’excavation sont des techniques utilisées dans les mines à ciel ouvert qui engendrent un retrait massif des sols et de la végétation. Des fosses profondes sont créées par forage et explosions. L’usage d’explosifs n’est pas anodin. En effet, cela a un impact sur la faune, les habitations et la qualité de l’air. Le pompage des eaux souterraines est nécessaire pour ne pas inonder les galeries mais cela provoque des affaissements de terrain et un assèchement des puits. Après l’extraction des roches, celles-ci sont broyées finement et mélangées avec de l’eau et des réactifs. Les particules de sulfures qui contiennent le platine s’accrochent aux bulles d’air ce qui forme une mousse concentrée en platine. Une étape de fusion est ensuite nécessaire pour séparer les déchets des métaux. Enfin, il reste l’étape la plus longue: le raffinage. Les métaux sont dissous dans des solutions chimiques afin d’être séparés entre eux (palladium, platine, cuivre, …). Toutes ces étapes de traitements des roches consomment beaucoup d’eau, de produits chimiques (xanthates, acide sulfurique) mais également d’énergie. Cette consommation a un réel impact sur la planète: forte empreinte carbone, risque de contamination des sols et des eaux ou encore risque de rupture de digue. Des transformations écologiques ont déjà été observées: dégradation du sol, pollution des eaux, des sols et de l’air ou encore diminution de la biodiversité.
L’exploitation du platine a également un impact social. En effet, les travailleurs sont exposés quotidiennement à des métaux ce qui endommage leurs voies respiratoires et provoque des maladies. Les populations proches sont également impactées: perte de terres agricoles, contamination de l’eau et de l’air, qui sont à l’origine de problèmes de santé. L’impact n’est pas uniquement sanitaire. Des conflits sont également engendrés. Des communautés sont contraintes de signer des accords les forçant à quitter leur terre destinée à l’exploitation minière. Cela peut mener à des procédures judiciaires, des manifestations ou encore des critiques d’ONG environnementales. Afin de tout de même conserver un maximum l’habitabilité, des mesures ont été mises en place: contrôle et traitement des eaux, gestion des déchets et remblaiement, des programmes de santé publique ont été mis en place pour surveiller les maladies respiratoires et intoxications et enfin, une fois l’exploitation terminée, une restauration du terrain doit être effectuée (reboisement, traitement des terres …). [WEB-WIK-2026]; [WEB-GOL-2024]; [WEB-TEC-2026] ; [WEB-TEC-2026]
Transformation et production. Où ont lieu les fonderies, raffineries, usines ? Quels risques pour l’air, l’eau, la santé des travailleurs ? Comment l’énergie nécessaire amplifie-t-elle l’empreinte climatique ? Y a-t-il des effets différés (déchets industriels, boues, émissions persistantes) ?
[WEB-LEL-2024] ; [WEB-RES-2026] ; [WEB-MIN-2026] ; [WEB-CEA-2026]
La majeure partie des productions ont lieu en Afrique du Sud (complexe de Bushveld), en Russie, au Zimbabwe, Etats-Unis, Chine et Canada comme nous pouvons le voir sur le diagramme présentant la production minière en platine en 2023.
Les risques pour l’air à la mine sont les poussières minérales qui transportent de la silice et des métaux lourds, ainsi que des particules fines et des gaz d’explosif. Ces derniers pourraient entraîner certaines maladies pour les travailleurs telles que des maladies respiratoires chroniques, des lésions oculaires et cutanées graves.
La dispersion atmosphérique est la principale source de contamination aquatique et des sols. La production de platine est extrêmement énergivore dû au broyage intensif et aux fortes températures nécessaires.
Les effets différés et impacts à long terme sont importants. Ils comprennent les déchets miniers, de la boue industrielle, et l’occupation des sols.
Usages. Partir des usages majeurs décrits en section 2.3. Quelles infrastructures essentielles reposent sur cet élément ? Quels usages “ non essentiels accroissent la pression sur les milieux ? Cet élément génère-t-il de nouvelles dépendances technologiques ? Quels risques d’inégalités d’accès ou de vulnérabilités stratégiques ?
Des infrastructures essentielles reposent sur le platine telles que les transports, l’agriculture et la production d’énergie. Par exemple, 45% du platine est utilisé pour les pots catalytiques des voitures pour limiter les émissions de gaz à effet de serre. Aussi, le platine est utilisé dans la pile à combustible à hydrogène. La santé nécessite également des infrastructures à base de platine car il s’agit d’un élément qui résiste à la corrosion et ne réagit pas avec les substances chimiques présentent dans les tissus humains. Dans l’industrie chimique, le platine est utilisé comme catalyseur pour accélérer la vitesse de la réaction. Une multitude de matière plastique ont recours au platine dans leur processus de fabrication, servant ainsi les secteurs agricoles, ménagers et industriels. Le platine est utilisé dans le processus du raffinage du pétrole. Aussi, pour fabriquer du verre, des outils devant résister à des fortes chaleurs et ne pas se corroder, sont fait à base de platine.
Comme usages “non essentiels”, nous pouvons retrouver la joaillerie dans lequel le platine est très utilisé. La joaillerie est un milieu qui accroît l’impact que l’humain a sur l’environnement. De plus, le platine est utilisé pour le revêtement des disques durs des ordinateurs, il est alors très présent dans le milieu de l’électronique.
De nouvelles dépendances technologiques sont générées car certains pays investissent sur cet élément pour développer leur filière hydrogène comme la Russie et l’Afrique du Sud. La transition écologique est donc au cœur de cette dépendance. De nombreux risques d’inégalités d’accès existent, liés à l’aspect financier. En effet, les pays producteurs de platine contrôlent l’offre et le prix du platine augmente, ce qui fait que les pays pauvres peuvent avoir du mal à suivre le marché.
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Le platine est un métal rare dont les réserves mondiales, estimées à environ 81 000 tonnes, sont très inégalement réparties. L’Afrique du Sud et la Russie concentrent l’essentiel des ressources et de la production, ce qui en fait une ressource stratégique dépendant de quelques pays. La production mondiale repose à la fois sur l’extraction minière et le recyclage, notamment issu du secteur automobile. Toutefois, les estimations restent incertaines car la connaissance du sous-sol est limitée, laissant envisager de futures découvertes.
Cette rareté s’explique par le caractère sidérophile du platine, majoritairement présent dans le noyau terrestre. En surface, il provient notamment d’apports météoritiques. Très résistant à la corrosion, il possède d’importantes propriétés catalytiques. Il est ainsi utilisé dans de nombreux domaines, notamment l’automobile, l’énergie, la chimie, la joaillerie et la médecine, où il entre dans la fabrication de traitements anticancéreux et de dispositifs médicaux.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction et le traitement du platine génèrent d’importants impacts environnementaux. Les activités minières produisent des déchets qui polluent l’air, l’eau et les sols. Les particules émises se dispersent dans l’atmosphère avant de contaminer les milieux aquatiques et terrestres. Le recyclage permet de récupérer plus de 95 % du platine en usine, mais près de 40 % des ressources échappent à la collecte, notamment à cause des pots catalytiques non recyclés.
Les éléments du groupe du platine se diffusent dans l’environnement, notamment via le trafic routier, et peuvent s’accumuler dans les sols et les chaînes alimentaires. Le secteur médical constitue aussi une source croissante de pollution. Malgré des réglementations et des acteurs industriels structurés, des filières informelles persistent, utilisant des méthodes polluantes et dangereuses.
Par ailleurs, la production de platine est très énergivore et dépend souvent d’énergies fossiles. Toutefois, ce métal reste essentiel pour limiter la pollution et soutenir la transition énergétique, ce qui rend son recyclage indispensable.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
Le platine occupe une place stratégique dans les relations internationales en raison de sa rareté et de sa forte concentration géographique. Sa production est dominée par quelques pays, ce qui en fait une ressource essentielle en période de tensions économiques ou de conflits. Les États dépendants de ses importations voient ainsi leur souveraineté limitée, car l’accès à ce métal conditionne des secteurs clés comme l’industrie automobile ou les technologies énergétiques.
Par ailleurs, son exploitation génère d’importantes inégalités. Les travailleurs des mines sont exposés à des conditions difficiles et à des risques sanitaires élevés, notamment en raison de la toxicité des sels de platine, pouvant provoquer des troubles respiratoires, des atteintes à l’ADN ou des maladies graves. Enfin, l’exploitation du platine entraîne des tensions locales, en réduisant l’accès aux terres et aux ressources pour les populations, ce qui accentue les déséquilibres économiques et sociaux.
Niveau de conflit pour cet élément
Conflits sociaux
Exemples d’Informations attendues : Nom, symbole, Nombre atomique, groupe, période, configuration électronique , Masse atomique, isotopes Étymologie du symbole, étymologie du nom de l'élément. Ajouter les références à la littérature pertinente. Il est possible que cette référence puisse vous aider : https://lelementarium.fr/ Pour la bibliographie , suivre la note en annexe sur les conventions bibliographiques de format général [TYP-AUT-aaaa]
Autres informations générales sur l'élément
L’or, de symbole Au qui provient du latin aurum et de numéro atomique 79, est un métal de transition appartenant au groupe 11 du tableau périodique ayant un point de fusion de 1064,18°C. Sa configuration électronique est (Xe) 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹, ce qui explique en partie ses propriétés chimiques particulières. Sa masse molaire est de 196,96 g·mol⁻¹. L’or ne possède qu’un seul isotope stable, l’or 197 (¹⁹⁷Au), même si plusieurs isotopes radioactifs ont été identifiés. C’est l’un des éléments chimiques les moins réactifs, ce qui signifie qu’il résiste très bien à l’oxydation et à la corrosion, propriété qui explique son utilisation fréquente en joaillerie et dans certaines applications technologiques. [WEB-EXA-2026]
Le site "wiki éléments-Terre" propose déjà un texte sur cette section. A vous de trouver la donnée demandée pour l’élément en question ainsi que la référence à partir de laquelle vous avez tiré l’abondance. L'abondance est généralement exprimée en % et si possible en valeur absolue (en masse) dans croute terrestre (et autres réservoirs terrestres majeurs éventuels). Nous vous proposons de voir si cette référence peut vous être utile Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
Grandes lignes des localisations géographiques de la distribution sur terre si utile
Afin d’estimer la quantité d’un élément dans un référentiel, la notion d’abondance permet de donner un ordre de grandeur. En effet, l’abondance représente la quantité relative d’un élément dans un référentiel. Par exemple, dans la croûte terrestre, l’abondance de l’élément à remplir : XX est de nn% [LIV-BIH-2013].
Quantité sur Terre et modèles
L’or a une abondance sur Terre de 0.0005%,sa concentration est de 0.004mg/kg (ppm) sur la croûte terrestre et de 0.000004mg/L dans la mer. [WEB-ELE-2026]
D’un point de vue géologique, l’or est présent sous forme métallique et est fréquemment allié à d’autres métaux tels que l’argent, le cuivre, le bismuth ou encore l’uranium. De plus, cet élément peut être libre ou inclu dans d’autres minéraux. L’or libre se trouve dans les filons (masse allongée de minéraux solides), des chapeaux oxydés (masses formées par altération des gisements) de minerais sulfurés ou des alluvions. Par exemple, l’amas d’or le plus important trouvé était mêlé à du quartz et a été trouvé en Australie en 1872. [WEB-LEL-2024]
En 2024, la production minière était de 3673 tonnes répartie sur plusieurs pays selon le graphe suivant. [WEB-LEL-2024]
image Image_HEIF.jpeg (0.3MB)
Cependant, des incertitudes sont présentes autour de ces valeurs car certains pays ne donnent pas les valeurs réelles ou font le choix de ne pas les publier pour des raisons politiques et économiques.
Enfin les principaux réservoirs terrestres sont le noyau terrestre, la croûte terrestre et l’or recyclé. [DOC-ART-2022]
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013.
[DOC-ART-2022] L’Or, "Parure des rois et des dieux", Arte, Bernd-Stefan Grewe (historien) et Barbara Armbruster (Archéologiste), (6:26 et 39:23), consulté le 18/03/2026. Disponible sur: https://www.youtube.com/watch?v=CV552CKmmfQ
Modèles utilisés pour l'analyse détaillée : Ici, nous étudierons les flux de matière d’origine anthropique liés à un élément chimique en reprenant des catégories présentes dans le modèle de Graedel du cycle global d’un élément, voir Figure 1.2.1 [ART-GLA-2019].
Figure 2.1 - Modèle simplifié d'analyse des flux de matière d'origine anthropique liés au cycle global d’un élément [ART-GLA-2019].
Nous essayerons de faire ressortir surtout la relation entre la quantité de l'élément présente sur Terre, et:
les réserves de cet élément la production (extraction /transformation /raffinage) de cet élément les procédés des transformations les usages plus communs l’effet de ces équilibres sur l’environnement et la présence éventuelle de conflits sociétaux liés à ce dynamique
Ces analyses se basent sur plusieurs définitions dont par exemple celle de Réserve : «Une Réserve (ou réserve prouvée de façon plus précise) est une ressource identifiée et explorée, que l’on peut effectivement extraire (légalement, et techniquement) au prix actuel. »
Cette façon de poser le problème définit donc aussi un « ici » (même si cet « ici » reste souvent impensé), autant pour qui écrit et pour qui lit ce site, parce qu’ielles s’appuient sur cette définition qui est située dans une façon parmi d’autres de concevoir un rapport au monde. L’analyse sera donc exposée en partageant les données qui relèvent de la définition de Réserve dans cette section (section 2) sous le titre de “maintenant et ici”. Les données qui relèvent d’autres aspects (tels que les prévisions pour les utilisations à venir et les (nouvelles?) technologies associées , les effets attendus – environnementaux et sociaux -, ainsi que les scenarios proposées), seront présentées dans la section suivante (section 3) sous le titre “Demain et ailleurs”
Exemples d'Informations attendues : Quantité de Réserves pour l’élément, quantité de ressources pour l’élément, précisions sur les conditions pour lesquelles ces quantités ont été estimées. Des figures, avec par exemple la carte avec les principales réserves ou ressources sont les bienvenues
La notion de réserves base (ou possible) est utile pour se rendre compte des quantités identifiées d'un élément sur terre. Elle est définie par la quantité connue et démontrée d'un élément, non exploitable économiquement à l'heure actuelle.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve de base ...
La question de la quantité d’or encore accessible à l’extraction sur terre est particulièrement importante lorsque l’on réalise l’importance de l’or, tant économiquement qu’industriellement.
L’or est convoité par l’humanité depuis des siècles avec un total de 219 890 tonnes [WEB-WOR-2025] environ extraites du sol, dont plus des deux tiers lors des 80 dernières années selon le World Gold Council, une organisation internationale représentant les plus grands producteurs d’or mondiaux.
Parmi l’or extrait par l’humanité, il est estimé par l’USGS (United States Geological Survey) [WEB-USG-2026] que 20 000 tonnes d’or ont été perdues dans des déchets électroniques enfouis, des épaves de navires etc, tandis que le reste de l’or est toujours en circulation en raison de son caractère inoxydable.
De plus, l’USGS estime que les réserves naturelles économiquement et techniquement exploitables accessibles à l’humanité représentent un total de 50-60 kilotonnes. [WEB-AME-2026]
image Image_HEIF2.jpeg (91.7kB)
Ainsi, la plupart de l’or accessible sur terre a déjà été miné et raffiné. De plus, lors de ses dernières années, la production mondiale d’or a légèrement diminué, ce qui s’explique par l’épuisement de certaines mines notamment les mines à ciel ouvert. En effet, les découvertes de nouveaux gisements d’or se font de plus en plus rares, ce qui pousse les industriels à extraire de l’or dans des mines plus profondes et coûteuses comme c’est le cas en Chine, plus grand pays en production annuelle d’or. Néanmoins, certains pays, comme l’Iran, annoncent avoir récemment découvert d’immenses gisements d’or (près de 60 millions de tonnes de minerai annoncées en Iran). Ainsi, la quantité d’or totale exploitable par l’humanité pourrait être agrandie dans le futur si les annonces des compagnies aurifères se révèlent vraies. [WEB-COM-2025]
Production annuelle d’or dans le monde (en tonnes) [ART-WOR-2024] :
image Image_HEIF3.jpeg (59.7kB)
La notion de réserves (ou réserves prouvées) d’un élément, quant à elle, permet de mieux visualiser la quantité actuellement exploitable. Elle représente la partie des ressources ultimes de cet élément qui est économiquement ou légalement exploitable.
Dans le cas de l'élément étudié ici, la réserve ...
Exemples d'Informations attendues : ⚙️ Grandes lignes des Procédés de transformation majeurs du gisement naturel majoritaire origine de l'élément jusqu'au(x)usage(s) les plus importants qui contiennent cet élément (ex. éléments de génie de procédés dans les étapes de : extraction/ transformation - purification vers forme élémentaire (si pertinent) ou intermédiaire majeure de la filière/ étapes successives vers usages finaux). 📊 Spécifier la gamme de teneur en élément du minerai ( pour les métaux, adapter m pour les non métaux) qui est compatible avec la réponse qui vient d'être donnée. Si plusieurs technologies coexistent pour exploiter des minerais ( pour les métaux, adapter pour les non métaux) à teneur différentes, les décrire séparément si possible. Des schémas de transformation sont les bienvenues. 📈 Production (exprimée en Tonnage) de l'élément transformé (spécifier année ). Grandes lignes des la distribution géographique de la production ( autres types d'aspects liée à une distribution inégale peuvent être mentionné si pertinent ex. pour quelle fraction de (quelle) population?). :… ?
Possibilité de sous- diviser cette section (2.2.1, 2.2., etc) selon la complexité des étapes de transformation -ex. intermédiaires de produits semi-finis à finis)
De la ressources aux produits finis
Les procédés d’extraction des métaux, dont l’or, à partir des minerais et de leurs matrices peuvent être regroupés en grandes familles : (I) lavage / séparation gravimétrique, (II) amalgamation au mercure, (III) procédés de lixiviation (dont la chloruration et, plus généralement, la mise en solution sous forme de sels suivie d’une récupération du métal), et (IV) fusion / smelting. Le lavage gravimétrique est historiquement utilisé pour l’or alluvionnaire (sables aurifères), en séparant les minéraux lourds de la gangue grâce à leur densité plus élevée dans l’eau. L’amalgamation repose sur la forte affinité du mercure pour l’or mais aussi pour d’autres métaux nobles fréquemment associés dans les gisements tels que l’argent et le cuivre. Cette co-occurrence explique leur comportement similaire vis-à-vis du mercure. Ce procédé reste adapté aux minerais « free-milling » lorsque l’or n’est pas trop fin. [WEB-GEO-2013]
2.2.1. Or alluvionnaire: pré-traitement et récupération
Dans les gisements alluvionnaires, c’est à dire un terrain parsemé de sédiments après qu'il ait été inondé par une rivière ou un ruisseau, le traitement comprend typiquement une désagrégation des matériaux argileux (puddling, c’est-à-dire une mise en suspension et dispersion des particules dans l’eau), puis une séparation gravimétrique via différents dispositifs de lavage (pan/dish, récipient manuel permettant de séparer l’or par densité ; cradle ou « berceau », système oscillant facilitant la séparation ; long tom, canal allongé permettant un traitement continu) et des riffles (barrettes ou obstacles dans les canaux destinés à piéger les particules d’or par gravité). Lorsque l’or est très fin, des plaques de cuivre amalgamées (sur lesquelles le mercure fixe l’or) ou des surfaces textiles type « blanket tables » (tissus retenant les particules fines) peuvent être ajoutées pour limiter les pertes. Le hydraulicing (ou ground sluicing, procédé utilisant des jets d’eau sous pression pour désagréger les dépôts aurifères) permet de traiter de grands volumes de graviers à faible teneur, sous réserve d’une disponibilité importante en eau et d’une pente suffisante. L’écoulement est ensuite dirigé dans des sluices qui sont des canaux inclinés munis de riffles et parfois de plaques amalgamées) pour récupérer l’or.
2.2.2. Or de filon: réduction, concentration et récupération
Pour l’or de filon, la chaîne est plus complexe et dépend fortement de la nature de la gangue: réduction granulométrique (concassage/broyage), puis récupération du métal par contact avec le mercure (boîtes, plaques, auges, pans) lorsque le minerai n’est pas trop réfractaire. Dans certains cas (minerais sulfurés/pyriteux), une stratégie consiste à broyer sans mercure, concentrer le « pulp », calciner les concentrés puis amalgamer afin d’améliorer la récupération. L’économie du procédé dépend des conditions locales et de la teneur: des ordres de grandeur historiques indiquent que certaines exploitations deviennent rentables à quelques dwt/ton selon l’énergie et l’eau disponibles, tandis que des procédés de lixiviation chimique, notamment la cyanuration (procédé dominant dans l’industrie aurifère actuelle) et historiquement, la chloruration, peuvent ne pas être rentables si la teneur est trop faible (ordre de grandeur : < ~0,5 oz/ton).
Flux d’eau, déchets et points de vigilance
Le traitement par batterie de pilons nécessite une consommation d’eau importante (ordre de grandeur donné: ~750–1000 gallons par heure pour une boîte de cinq pilons). La gestion des rejets peut intégrer des bassins de décantation et des barrages à plusieurs niveaux permettant la restitution et le recyclage de l’eau, tout en limitant les pertes de mercure par dispositifs de récupération. [WEB-GEO-2013]
Teneur des minerais aurifères
La teneur en or des minerais varie fortement selon le type de gisement et la méthode d’exploitation. Selon les données récentes issues de l’analyse des producteurs australiens et néo-zélandais [ART-ULR-2024], la teneur moyenne des minerais traités est de 2,31 g/t. Les mines à ciel ouvert présentent des teneurs moyennes plus faibles de l’ordre de 1,06 g/t, tandis que les mines souterraines exploitent des minerais plus riches, avec une teneur moyenne de 3,38 g/t. Les exploitations mixtes (ciel ouvert + souterrain) présentent des teneurs intermédiaires d’environ 1,95 g/t. Ces différences de teneur expliquent en partie les écarts de coûts de production entre les différentes exploitations, la qualité du minerai constituant un facteur déterminant de la rentabilité (« grade is king » dans l’industrie aurifère). [ART-ULR-2024]
Production et répartition géographique
La production mondiale d’or est relativement stable depuis près d’une décennie et s’élevait à 3 644,4 tonnes en 2023 selon le World Gold Council. Historiquement, l’Afrique du Sud dominait largement la production mondiale avec une part atteignant 62 % en 1970. Toutefois, en raison de la déplétion progressive des gisements, cette part a chuté à 26 % en 1990 puis à seulement 2,55 % en 2022.
Aujourd’hui, la Chine constitue le premier producteur mondial avec un peu plus de 10 % de la production globale. Elle est suivie par la Russie et l’Australie (chacune > 8 %) puis par le Canada (5,36 %) et les États-Unis (4,76 %). [WEB-OFI-2023]
La stabilité récente de la production s’explique par le développement de nouveaux gisements notamment en Afrique et en Asie centrale. Cependant, les découvertes majeures se raréfient: les découvertes réalisées au cours des dix dernières années ne représentent que 6 % de l’or découvert depuis 1990. Compte tenu d’un délai moyen de 17 ans entre la découverte d’un gisement et sa mise en exploitation, les perspectives de croissance de la production apparaissent limitées.
Les réserves prouvées mondiales sont estimées à 59 000 tonnes. Sur la base du niveau de production actuel, leur exploitation pourrait théoriquement s’achever à l’horizon 2040. Toutefois, il convient de distinguer réserves et ressources: les ressources aurifères totales étaient estimées à 183 240 tonnes en 2019. L’évolution des technologies et des prix pourrait permettre la conversion d’une partie de ces ressources en réserves exploitables.
Au total, environ 212 000 tonnes d’or ont déjà été extraites dans l’histoire. L’or étant pratiquement indestructible, ce stock reste disponible dans l’économie mondiale. [WEB-OFI-2023]
[ART-ULR-2024] Ulrich, et al., Gold Production and the Global Energy Transition—A Perspective. Sustainability, 16(14), 5951. Consulté le 18/03/2026 [en ligne]. Disponible sur: https://www.mdpi.com/2071-1050/16/14/5951
Exemples d'Informations attendues : Usages et services sociétaux les plus importants. Grandes lignes de la distribution géographique des utilisations
Usages et services principaux
L’or est un métal précieux dont les propriétés uniques en font un matériau indispensable dans de nombreux domaines, allant de l’économie à la technologie, en passant par la médecine et l’industrie. Sa rareté, sa résistance à l’oxydation et sa conductivité électrique exceptionnelle lui confèrent une place centrale dans les sociétés modernes.
image IMG_1766.jpeg (0.1MB)
2.3.1. L’or comme valeur refuge et réserve économique
L’or est historiquement utilisé comme valeur refuge en raison de sa stabilité et de sa résistance à la corrosion. Les banques centrales et les États en détiennent d’importantes réserves pour sécuriser leurs actifs financiers. En 2024, les réserves mondiales d’or étaient estimées à environ 219890 tonnes [WEB-LEL-2024] tonnes produites depuis la préhistoire Ces réserves sont réparties entre les banques centrales et investissements financiers des différents pays (50%), les bijoux des particuliers (43,7%), l’industrie (7,1%)
2.3.2 L’or au service de la technique
Grâce à sa conductivité électrique élevée, sa résistance à la corrosion et sa faible sensibilité aux interférences électromagnétiques, l’or est un matériau essentiel dans de nombreux domaines industriels et technologiques. Par exemple, en électronique, il est présent dans la totalité des puces et des circuits imprimés, il est présent dans nos téléphones qui contiennent entre 0,025 et 0,037 g d’or.
Dans le secteur énergétique, il sert à optimiser la conductivité des cellules solaires, ce qui améliore le rendement des centrales photovoltaïques. Autrefois, il était utilisé dans les pots catalytiques des véhicules diesel,mais il a été remplacé par des métaux comme le platine, le rhodium ou le palladium, plus efficaces. En médecine, l’or est exploité pour des applications diagnostiques, notamment dans les tests de grossesse et les analyses sanguines, ainsi qu’en imagerie médicale (radiologie, IRM) grâce à des nanoparticules améliorant la qualité des images ; sa biocompatibilité et sa réactivité avec les molécules biologiques sont des atouts majeurs. Enfin, il est utilisé dans la fabrication de verres réfractaires et de vitrages de sécurité pour ses propriétés de réflexion de la chaleur et de résistance aux hautes températures.
Exemples d'Informations attendues : Décrire les fins de vie ou les cycles de l'élément après ses usages les plus importants décrits plus haut, mentionner si pertinent réutilisation, recyclage
Fins de viePertinence du recyclage
L’or est un métal particulièrement adapté au recyclage car il peut être réutilisé indéfiniment sans perte de propriétés chimiques ou physiques. Contrairement à de nombreux matériaux, sa qualité ne se dégrade pas lors des cycles successifs de fusion et de purification. Ainsi, une très grande partie de l’or extrait au cours de l’histoire reste encore en circulation aujourd’hui. On estime que 212 000 tonnes d’or ont été produites depuis la préhistoire et que près de 98 % de cette quantité existe encore sous différentes formes dans l’économie mondiale [WEB-LEL-2024]. Cela s’explique par la grande stabilité chimique de l’or qui ne se dégrade pas. Chaque année, environ 3 300 tonnes d’or sont extraites auxquelles s’ajoutent 1 300 tonnes issues du recyclage [WEB-LEL-2024] [RAP-USG-2026]. La récupération de l’or en fin de vie provient majoritairement d’objets de bijouterie mais également de pièces d’investissement, de déchets électroniques, d’équipements industriels ou encore de certaines applications médicales. D’après les estimations internationales, environ 90 % de l’or recyclé provient des bijoux, des pièces et des lingots et près de 10 % provient de déchets industriels et électroniques. [WEB-COM-2026]
Le recyclage de l’or présente un intérêt à la fois économique et environnemental. La valeur élevée du métal incite à sa récupération tandis que le recyclage permet de limiter l’exploitation minière qui nécessite des quantités importantes de ressources naturelles. Par exemple, la production d’un bijou en or peut nécessiter l’extraction de plusieurs dizaines de tonnes de minerai et l’utilisation de grandes quantités d’eau. Le recyclage constitue donc une alternative permettant de réduire l’impact environnemental de l’approvisionnement en or. [WEB-FLA-2024] [ART-CAN-2023]
Recyclage
Le recyclage de l’or consiste à récupérer le métal présent dans des produits usagés afin de le purifier et de le réintroduire dans les circuits de production. À l’échelle mondiale, cette source secondaire représente une part importante de l’approvisionnement. En 2024, environ 1 369 tonnes d’or ont été recyclées, ce qui correspond à 29,7 % de la consommation mondiale. Par le passé, cette proportion a pu être encore plus élevée en atteignant 42 % de la consommation mondiale en 2009. [WEB-LEL-2024] [WEB-RES-2026]
Les procédés de recyclage diffèrent selon l’origine des déchets. Les bijoux et objets d’investissement contiennent généralement une grande proportion d’or, ce qui rend leur traitement relativement simple. À l’inverse, les déchets électroniques sont beaucoup plus difficiles à recycler car l’or y est présent en très petites quantités et dispersé dans de nombreux matériaux.
Le recyclage de l’or s’effectue selon plusieurs étapes successives. Les objets contenant de l’or sont d’abord collectés puis triés selon leur nature et leur teneur en métal précieux. Les matériaux sont ensuite fondus afin de récupérer un alliage métallique contenant l’or et les autres métaux associés. Cette étape est suivie d’un processus d’affinage permettant d’éliminer les impuretés et d’obtenir un or très pur pouvant atteindre 99,9 % de pureté. Le métal purifié peut ensuite être transformé en lingots, en pièces ou être réutilisé dans la fabrication de nouveaux produits. [ART-CAN-2023]
Dans les équipements électroniques, l’or est principalement utilisé dans les cartes électroniques et les connecteurs en raison de ses propriétés de conductivité et de résistance à la corrosion. Les concentrations restent cependant faibles : par exemple, les circuits imprimés peuvent contenir entre 200 et 350 g d’or par tonne de déchets électroniques tandis qu’un ordinateur en fin de vie peut contenir environ 100 g d’or par tonne de matériel. [WEB-LEL-2024]
Le recyclage des équipements électroniques nécessite donc des traitements plus complexes. Après collecte, les déchets électroniques sont d’abord triés puis broyés afin de séparer les différentes fractions plastiques et métalliques. Une fois les métaux concentrés, différentes méthodes métallurgiques permettent de récupérer l’or. La pyrométallurgie consiste à chauffer les matériaux à haute température afin de provoquer leur fusion et de séparer les différentes phases métalliques. Cette technique est largement utilisée dans l’industrie mais reste très énergivore et peu sélective pour les métaux individuels. Une autre approche repose sur l’hydrométallurgie qui utilise des réactions chimiques pour dissoudre l’or présent dans les cartes électroniques. Dans ce cas, l’or doit d’abord être oxydé afin de passer en solution. Cette dissolution peut être réalisée grâce à différents agents chimiques tels que le cyanure, le thiocyanate, la thiourée ou le thiosulfate. Un mélange d’acide chlorhydrique et d’acide nitrique peut également être utilisé pour dissoudre l’or et former des complexes solubles permettant ensuite sa récupération et sa purification. [PRO-LOS-2021]
Malgré ces procédés, le recyclage de l’or contenu dans les déchets électroniques reste encore limité à l’échelle mondiale. On estime que seulement 20 % des déchets électroniques sont actuellement recyclés, ce qui signifie qu’une grande partie des métaux précieux qu’ils contiennent n’est pas encore récupérée. Cependant, avec l’augmentation rapide du volume d’équipements électroniques en fin de vie, cette source de recyclage devrait jouer un rôle de plus en plus important dans l’approvisionnement futur en or. [WEB-RES-2026]
Exemples d'Informations attendues : Impacts sociétaux et environnementaux (à toutes les phases de vie ou du cycle de vie de l'élément : 🔹 i) autour de ses usages les plus importants décrits au point II-1. 🔸 ii) autour de ses usages les plus impactant, néfastes ou bénéfiques (si différents du point i). 🏥 iii)autour des usages les plus importants pour la santé humaine. Exemple possibilité de structurer texte selon impact liées à extraction, production, fin de vie
Impacts Environnementaux et Sociaux
L’utilisation de l’or présente de nombreux impacts environnementaux et sociaux. Son extraction pose des problèmes quant aux conditions de travail des mineurs et de la pollution engendrée.
Les mines d’or artisanales et à petite échelle représentent environ 20 % de tout l’or vendu sur le marché mondial. Entre 10 à 19 millions de personnes, notamment des enfants, travaillent dans ces mines et sont exposés à ses dangers. En effet, des vapeurs de mercure sont inhalées par les mineurs lors de son extraction. Le mercure est mélangé aux sédiments pour former un amalgame avec l’or, qui est brûlé pour obtenir l’or ensuite vendu. L’extraction artisanale et à petite échelle de l’or, qui est une extraction illégale, représente la plus grosse pollution par le mercure au monde. [ART-GER-2024]
Il faut environ 1,3 kg de mercure pour extraire 1 kg d’or. Le mercure est extrêmement toxique et pollue les rivières voisines des mines d’or. Il se transforme en méthylmercure MeHg et s’accumule dans les chaînes alimentaires aquatiques. Les populations comme les Wayanas en Guyane qui se nourrissent principalement de poissons carnivores (qui se retrouvent en bout de chaîne alimentaire et donc contiennent de fortes teneurs en mercure) sont ainsi directement mises en danger par l’extraction de l’or. Le méthylmercure ingéré pose de nombreux problèmes de santé tels que la maladie de Minamata, notamment chez les femmes enceintes et les jeunes enfants. [WEB-ARS-2020]
En Bolivie, des millions d’hectares de forêt sont détruits pour laisser place à des mines d’or. Celles-ci créent une pollution au mercure qui contamine les rivières (et donc la pêche) et affecte les populations autochtones. Le parc national de Madidi est particulièrement menacé par l’exploitation aurifère, tant sa biodiversité que les communautés qu’il abrite. [DOC-ART-2025] La pollution par le mercure n’est pas le seul problème posé par l’extraction de l’or. Le cyanure est aussi fortement utilisé dans les mines et impacte la santé des travailleurs. Le cyanure, lorsqu’il est mélangé à l’eau, peut dissoudre l’or. 150 tonnes de cyanure sont nécessaires pour extraire 1 tonne d’or (seuls quelques millilitres sont mortels pour l’Homme). [ART-SCA-2019] Au Niger, l’exploitation aurifère à l’aide de cyanure se fait sans protection et met en danger les travailleurs, qui sont principalement des femmes et des enfants. Cette exploitation, en majeure partie illégale, conduit à des conflits entre les acteurs et à une pollution de l’air, de l’eau et une contamination des nappes phréatiques. [ART-ELF-2022] L’extraction de l’or conduit aussi à de nombreux déchets. Pour obtenir 0,24 g d’or, 1000 kg de déchets toxiques et de déblais sont créés. Ces déchets sont généralement laissés dans la nature et contribuent à la pollution des sols. [WEB-SAU-xxxx]
L’exploitation aurifère crée des inégalités entre les pays riches exploitant les ressources et les populations locales pauvres. Celles-ci sont exposées aux conséquences négatives sur l’environnement et sont les principales victimes de la pollution de l’air et de l’eau causée par les mines d’or. [WEB-GOL-2025] Dans l’histoire, l’exploitation de l’or a déjà entraîné des conséquences importantes. La ruée vers l’or en Californie, débutée en 1848 à Sutter’s Mill, a provoqué une arrivée massive de chercheurs d’or et une forte croissance économique et démographique. Cependant, elle a aussi engendré une destruction de l’environnement et le déplacement des populations autochtones. D’autres ruées, comme celles d’Alaska (Klondike) et d’Australie, ont également attiré des milliers de personnes dans des conditions souvent très difficiles. [WEB-CED-2024]
L’or est aussi à l’origine de conflits armés dans les pays qui pratiquent l'orpaillage illégal. Son exploitation étant source de richesses, des groupes armés commettent des actes terroristes sur les populations civiles afin de prendre contrôle des exploitations aurifères. [WEB-GAO-2022]
Depuis toujours, l’or occupe une place particulière dans l’imaginaire collectif. Présent notamment dans la mythologie grecque et dans de nombreuses civilisations, il est associé à l’immortalité, à la divinité et à la richesse.
Au fil du temps, cette symbolique a évolué sans disparaître : aujourd’hui encore, l’or demeure un symbole universel de succès et de prospérité. Il est ainsi utilisé comme récompense dans le domaine sportif ou lors de cérémonies prestigieuses, comme les Oscars. Par ailleurs, il sert à exprimer le prestige lors d’événements mondains et trouve également sa place dans l’architecture. Enfin, l’or est très présent dans la culture populaire, où il est souvent utilisé pour afficher un certain statut . [WEB-GOL-2024]
Références section 2.5:
2.6 Synthèse « MAINTENANT et ICI »
2.6.1 Synthèse Abondance, réserves et usages
Environ 220 mille tonnes d’or ont été extraites depuis qu’il a commencé à être utilisé par l’humanité. Aujourd’hui il a de nombreuses utilisations. Il contribue à la richesse des pays qui en possèdent dans leurs sols. Sa principale utilisation reste économique en tant que réserves inoxydables de matière précieuse pour les institutions gouvernementales et bijou pour de nombreux particuliers.
Les propriétés physiques et chimiques de l’or en font un matériau polyvalent, très utilisé en nouvelles technologies et industrie. Néanmoins, sa rareté, et donc son coût, sont des facteurs limitant son utilisation. De plus, l’humanité fait face à une raréfaction du métal, puisque les ressources naturelles tendent à s’épuiser après des décennies de minage intensif. Pourtant, il est de plus en plus utilisé en médecine en tant que marqueur biologique et en imagerie.
2.6.2 Synthèse Impacts environnementaux
L’extraction de l’or nécessite des composés toxiques comme le mercure ou le cyanure, ce qui engendre de nombreux problèmes environnementaux. Des millions d’hectares de forêt sont détruits, mettant en danger l’habitat de populations locales. L’eau des rivières est contaminée, ce qui rend l’alimentation des autochtones périlleuse. Les sols sont pollués et les orpailleurs sont exposés à des vapeurs toxiques. L’exploitation aurifère crée aussi des déchets qui sont rejetés dans la nature et qui rendent cette exploitation une des plus polluantes de la planète.
Niveau d'impacts environnementaux pour cet élément
Problèmes environnementaux globaux majeurs
2.6.3 Synthèse Conflits et impacts sociétaux
L’exploitation de l’or pose de nombreux problèmes sociaux et alimente des conflits, notamment à cause des conditions de travail très difficiles dans les mines artisanales, où des millions de personnes, y compris des enfants, sont exploitées et mises en danger. Cette situation accentue les inégalités entre les populations locales, souvent pauvres, et ceux qui profitent réellement de cette richesse. En plus de cela, la grande valeur de l’or a attiré des populations en quête de richesses lors de la ruée vers l’or au XIXe siècle qui a provoqué des migrations massives, des tensions et le déplacement des populations autochtones. Aujourd’hui encore, sa valeur attire des groupes armés qui cherchent à contrôler les zones d’exploitation, ce qui entraîne des violences. Par ailleurs, l’or a aussi une forte dimension symbolique dans les sociétés: depuis longtemps associé à la richesse, au pouvoir et au sacré, il reste aujourd’hui un symbole de réussite et de prestige, que l’on retrouve dans les récompenses, les cérémonies ou encore comme signe de statut social.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2023-2024 - Partie 2 selon le scenario
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Références section 3.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Références section 3.3:
[ART - AUT - AAAA] : .....
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Références section 3.4:
[ART - AUT - AAAA] : .....
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
(500- 1000 caractères environ)
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Business as usual
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
Tout d’abord, l’article de NégaWatt [2] propose un scénario où rien ne change et tous les véhicules sont électriques d’ici 2050. Les habitudes ne changent pas non plus ainsi que le nombre de véhicules et les distances parcourues. Aucune sobriété n’est considérée dans ce scénario. Tous ces éléments rejoignent le même scénario type qui est le scénario business as usual. En effet, le scénario business as usual correspond à une situation où les comportements et les usages restent inchangés malgré une évolution technologique. Ici, même si les véhicules deviennent électriques, les habitudes de mobilité (nombre de voitures, distances parcourues) ne sont pas remises en question et aucune démarche de sobriété n’est envisagée. On reste donc dans une logique de continuité des pratiques actuelles, ce qui caractérise précisément un scénario business as usual.
En ce qui concerne le scénario de l'IFPEN [3], le scénarion Business as usual (BAU) a été choisi car il évoquait une progression continue du taux de possession de véhicules et une plus grande dépendance vis-à-vis de la voiture ce qui rappelle le scénario business as usual.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les voitures électriques se développent massivement avec l'électrification massive du parc automobile d’ici 2050 (50%, [3] et 100% [2]).
En raison de la forte croissance des voitures électriques, une forte demande en lithium est observée. Les réserves de lithium allouées à la France se trouveront épuisées dès 2035.[2] C’est pourquoi, un projet de mine de lithium à Échassières dans l’Allier. Elle pourrait devenir la plus grande mine d’Europe est en discussion. Sa production annuelle pourrait atteindre, à partir de 2028, 34 000 tonnes d’hydroxyde de lithium monohydraté, soit environ 5 600 tonnes de lithium métal 46 et ce pendant une durée de 25 ans [2]. La production minière cumulée pourrait finalement atteindre 16,8 Mt entre 2005 et 2050 [3].
Tous types de bouclage est impossible. Le recyclage ne permet pas de subvenir aux besoins de lithium [2]. La sobriété n’est pas présente. Les régulations sont en échec et les dépendances vis-à-vis des pays producteurs (Chine) restent fortes [3].
Aucune voie de substitution n’est envisagée dans ce scénario [2]. Les technologies émergentes ne sont que des idées lointaines car le marché ne permet pas d’innover [3].
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Une tension d’approvisionnement est probable car les réserves de lithium allouées à la France se trouveront épuisées dès 2035 [2]. Les tensions sont donc géopolitiques [3]. De plus, à l’échelle européenne des tensions sociales émergent avec le projet de l’Union européenne, Ciran, qui vise à étudier les possibilités d’extraction des matières premières critiques dans les aires protégées [2]. Les tensions écologiques sont très présentes car l’extraction en masse aura un impact sur le changement climatique avec des problématiques de surconsommation de la ressource en eau, d’artificialisation des sols, de toxicité et de perte de biodiversité. [2]
Le scénario business as usual repose sur une exploitation massive du lithium à l’échelle mondiale, avec des infrastructures d’extraction, de raffinage et de production de batteries très développées. Comme les usages ne diminuent pas, la demande pourrait être multipliée par 8 d’ici 2040. Ce modèle profite surtout aux pays producteurs (Australie 52 %, Chili 22 %, Argentine 7 %) et à la Chine (environ 60 % du raffinage), tandis que les populations locales subissent les impacts. En fin de vie, le recyclage reste très limité (5 à 7 %) et une grande partie du lithium est perdue. Cela dégrade fortement les milieux, notamment dans le désert d’Atacama où l’extraction consomme 4 230 L d’eau par seconde, provoquant stress hydrique et atteinte à la biodiversité. Les salars du “triangle du lithium” (environ 60 % des réserves mondiales) deviennent ainsi des zones critiques, voire sacrificielles, dans un monde marqué par de fortes dépendances géopolitiques [2].
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario business as usual repose sur l’électrification massive du parc automobile d’ici 2050, entraînant une multiplication de la demande en lithium. Dans cette lignée, il n’y a pas de sobriété et les usages ne diminuent pas, entraînant l’épuisement des réserves allouées à la France dès 2035. Tout bouclage est impossible car le recyclage reste très limité et aucune voie de substitution n’est envisagée. Cela amplifie les dépendances géopolitiques vis-à-vis de la Chine et peut générer des tensions sociales avec des projets d’extraction dans les aires protégées. Pour répondre à cette forte demande, une production massive est visée, ce qui crée des tensions écologiques liées à l’artificialisation des sols, la toxicité de la biodiversité. L’extraction consomme 4230 L d’eau par seconde dans le désert d’Atacama, générant un stress hydrique extrême qui transforme les territoires en zones sacrificielles.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Coopérations territoriales
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Coopérations territoriales
Explications sur ce choix de scenario
Un scénario différent conserve l’idée de diversification énergétique proposée dans le scénario technologie verte précédent dans l'article NégaWatt [2], en ajoutant une réflexion supplémentaire. On se pose ici la question de l’effet d’une meilleure adéquation de la taille des véhicules à leurs usages. Il s’agit donc d’une optique de sobriété dimensionnelle.
A l’heure actuelle, les véhicules sont pensés pour leur usage le plus intensif, comme un chargement lourd ou le fait de partir en vacances. Ce scénario propose donc une évolution des usages afin de trouver un compromis entre besoin et ressources, notamment privilégier les micro-voitures pour les besoins quotidiens, et l’autopartage pour les besoins occasionnels plus lourds.
La combinaison des modes de déplacements demande une coordination et une optimisation collective, on passe alors d’un système individuel à un système partagé, commun, et donc interdépendant. La ressource reste contrainte mais le partage devient nécessaire pour l’économiser et la consommation individuelle diminue prévoyant une économie de près de 30000 tonnes de lithium d’ici 2050 et une date d’épuisement du lithium reportée à 2055.
L’équilibre entre efficacité et sobriété correspond alors à un scénario de coopération territoriale. L’article met alors en avant une transformation progressive des systèmes et des usages, fondée sur une gestion davantage rationnelle des ressources.
le scénario proposé par l'IFPEN se rapproche du scénario coopérations territoriales car il y a une limitation de l’augmentation de la température ainsi qu’une réduction de la mobilité (avec, moins de déplacement individuel, des distances plus courtes, plus de véhicules électriques, parc automobile réduit).
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Le scénario de coopération territoriale de l’ADEME décrit une société fondée sur une gouvernance partagée et des collaborations entre acteurs publics et privés, favorisant la cohésion sociale et une transition progressive vers la neutralité carbone grâce à des modes de consommation responsables et des investissements massifs dans les énergies durables. Ainsi, la transformation des usages passe par une modification des modes de déplacement. Cela implique de limiter le nombre de véhicules en service et de préférer l’utilisation de véhicules hybrides (rechargeables ou non) et de véhicules électriques. [3] De plus, les usages s’inscrivent dans une volonté de réduire la surconsommation liée aux besoins ponctuels plus extrêmes, en adaptant notamment les véhicules à leurs usages pour que ceux-ci deviennent plus dimensionnés. Au lieu de posséder un seul véhicule lourd pour tous les usages, l’objectif est de basculer dans l’autopartage pour que le véhicule devienne un service fonctionnel et adapté selon les besoins [2].
La diminution du nombre de véhicules sur le marché automobile, l’extraction de matières premières devient moins intense, donc les quantités de lithium extraient sont plus faibles [2][3]. La logique de production passe alors d’une production de masse à une logique davantage adaptée aux usages réels. Un écosystème partagé entre les usagers selon les besoins substitue le besoin de production massive pour s’ancrer davantage dans les réalités locales [2].
Un bouclage économique émerge dans ce scénario, se traduisant par une réduction de la consommation du lithium grâce à la mutualisation des usages et la coopération des usagers, mais également un bouclage d’aspect social ou l’utilisation de la ressource dépend de cette coopération entre les individus, favorisant ainsi l’échange et le partage [2].
Ici, la substitution se fait dans l’usage et les habitudes plutôt que dans les technologies et procédés utilisés. Le lithium est toujours présent dans les batteries des véhicules, mais l’autopartage et la coopération déplace la dépendance au lithium dans une dépendance avec les autres usagers, pour un usage plus consciencieux de cette ressource [2].
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Actuellement, aucun risque géologique majeur pour le lithium n’est prévu pour les années à venir: les ressources sont abondantes et devraient être en grande partie exploitables d’ici 2050. [3]
En revanche, le principal risque concerne le fonctionnement du marché. La demande en forte croissance nécessite l’ouverture de nouvelles mines, mais leur mise en exploitation est longue (jusqu’à 10 ans). De plus, la production manque de flexibilité à court terme : certaines sources comme les roches (spodumènes) s’adaptent plus vite, tandis que les salars nécessitent des délais très longs (jusqu’à 18 mois).[3]
De plus, si les ressources en lithium ne présentent pas de risques géologiques majeurs à court terme, il exude tout de même de nouvelles vulnérabilités liées à l’organisation d’un nouveau système de mobilité. La dépendance aux solutions de partage nécessite une coordination efficace entre les acteurs du changement, c’est-à-dire les usagers. En cas de dysfonctionnement, la tension n’est plus liée à la ressource mais à la capacité collective à organiser son usage [2].
Les impacts environnementaux importants liés à la production de lithium concernent notamment les émissions de CO₂, la forte consommation d’eau et l’occupation des sols. Ces contraintes montrent que l’exploitation de cette ressource exerce une pression significative sur les territoires. L’exemple du Chili illustre également des tensions locales, avec l’opposition des populations et des groupes environnementaux face à l’utilisation des ressources en eau, ce qui souligne l’importance des enjeux territoriaux et de l’acceptabilité sociale.[3]
Par ailleurs, le développement du lithium géothermal apparaît comme une alternative plus durable, réduisant fortement l’usage de l’eau et des terres. Le fait que ces ressources soient présentes en Europe (France, Allemagne, Royaume-Uni) ouvre la possibilité d’une production plus localisée. Cela s’inscrit dans une logique de valorisation des ressources propres à chaque territoire. Enfin, la volonté de développer un lithium « made in Europe », ainsi que la création de l’alliance européenne pour les batteries regroupant de nombreux acteurs publics et privés, montrent une dynamique de structuration d’une filière à l’échelle régionale. [3]
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario de coopération territoriale de l’ADEME repose sur une transformation des usages, privilégiant la sobriété, l’autopartage et une mobilité adaptée aux besoins, ce qui réduit le nombre de véhicules tout en augmentant la part des véhicules électriques et hybrides. Cette évolution limite la pression sur les ressources et les matières premières comme le lithium et favorise une production plus locale et adaptée à la demande réelle. Ce modèle s’appuie aussi sur un bouclage économique et social fondé sur la coopération entre les usagers. Cependant, malgré des ressources suffisantes à moyen termes, des tensions peuvent apparaître par rapport à la demande et aux délais de mise en exploitation. Tandis que les impacts environnementaux et les enjeux d'acceptabilité par les populations locales restent importants, ouvrant la voie à des alternatives plus durables comme du lithium géothermal et la création d’une filière européenne.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Génération frugale
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
L’article NégaWatt [2] présente une dernière prévision, selon laquelle l’ensemble des hypothèses des théories précédentes seraient reprises, à savoir la diversification énergétique et la sobriété dimensionnelle. Deux autres mesures de sobriété sont ajoutées à ces éléments : la première est la diminution des nécessités de déplacement, en valorisant le télétravail par exemple, ou a minima l’emprunt de modes de transports dits doux, tels les transports en commun ou le vélo. La seconde est la promotion du covoiturage afin de réduire le taux d’occupation moyen par véhicule.
Les mesures énoncées sont celles qui se rapprochent le plus du scénario de génération frugale car, d’une part, les contraintes ne sont pas forcées mais choisies. En effet, c’est l’un des seuls scénarios pour lequel l’empreinte lithium n’est pas compromise, et les limites des réserves ne sont pas atteintes. D’autre part, l’une des propositions consiste à réduire la mobilité et à employer des modes peu émetteurs d’équivalent CO2. Enfin, les notions des scénarios précédents seraient reprises, qui sont l’innovation technologique, la réutilisation et réparation des véhicules.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Ce scénario de l’ADEME se base avant tout sur une logique de sobriété globale. Ce dernier mise sur la diminution drastique de la demande en lithium par une évolution profonde des modes de vie. La majorité du marché du lithium étant destinée aux batteries, essentiellement automobiles, c’est ici que les efforts sont concentrés.
La baisse de demande proviendrait d'une diminution globale des déplacements individuels, notamment de ceux en voitures. L’objectif serait de diminuer la distance annuelle parcourue en voiture de 12.000 à 7.300 km par personne d’ici 2050. Par ailleurs, cette diminution devrait s’accompagner d’une mise à l’échelle des véhicules actuels, notamment en réduisant leur taille pour diminuer leur consommation.
La mutualisation des véhicules est également un axe d'amélioration possible, il permettrait de diminuer le taux d’équipements de 30%.
Avec ces évolutions, ce scénario serait le seul permettant d’avoir une empreinte lithium assez faible pour ne pas saturer les réserves mondiales avant 2050.
Malgré la baisse de la demande, il sera nécessaire de sécuriser les moyens de production pour assurer l’indépendance énergétique. Pour cela, il faudrait être capable de relocaliser la production de lithium en France.
La production française de lithium pourrait être assurée par des gisements dans l’Allier ou avec l’exploitation des saumures géothermales alsaciennes. Ces nouveaux lieux de productions auraient le double objectif de s’éloigner des dépendances aux marchés extérieurs, mais aussi de développer des méthodes d’extraction plus respectueuses de l'environnement et des travailleurs.
Ce scénario rendrait possible un bouclage complet là où les autres échoueraient par excès de demande en lithium.
Grâce à un bouclage socio-économique fort, la priorité des citoyens serait donnée à la réparabilité et à la prolongation de la durée de vie des objets et des batteries. La société transitionne d’un modèle individualiste vers une mutualisation des véhicules. L’autopartage deviendrait une norme pour les déplacements journaliers et occasionnels.
Permise par un bouclage politique, la mise en place de régulations limitant la taille des batteries et le poids des véhicules est essentielle. Cette sobriété favorise l’essor des micro-voitures, moins gourmandes en métaux. L’augmentation des taux de recyclage est une mesure ambitieuse puisqu'il devrait atteindre 12% d’ici 2036 pour que le modèle reste viable.
Pour permettre d’augmenter ce taux de recyclage à 12%, le bouclage technologique doit transformer les procédés de recyclage actuels peu efficaces en une filière performante. La demande allant diminuer, le recyclage finira par couvrir une part importante du marché avec pour objectif final de se rapprocher de l’économie circulaire.
Ce scénario n’attend pas de “solution miracle” technologique, mais explore des alternatives par substitutions matérielles et fonctionnelles moins ambitieuses que sur d’autres scénarios.
L’utilisation de batteries basées sur le sodium serait adaptée à ce scénario, ces dernières ne permettent pas de réaliser de long trajet, mais le pari Génération frugale se base exactement sur la diminution des distances parcourues. Ces dernières seraient parfaitement adaptées pour les micro-voitures.
Les voitures seront également progressivement remplacées par le vélo, la marche, etc.. notamment en milieu urbain.
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
A l’échelle européenne le problème d’approvisionnement serait résolu, avec notamment les projets d’extraction dans l’Allier et dans l’Alsace. Il faut toutefois envisager l’hypothèse selon laquelle certaines nations ne seraient pas auto-suffisantes, et convoitent les sites de production de leurs voisines. De plus, il faut ajouter l’aspect du recyclage. Actuellement, la récupération du lithium dans les batteries se fait principalement dans six régions, dont la Chine qui en effectue une moitié. Cette répartition des installations de recyclage et des sites de production, tous deux essentiels au renouvellement des batteries, pourrait amener la notion de dépendance entre les États, et dès lors cette situation engendrerait des discordances géopolitiques.
Au sujet du recyclage, ce qui pose problème aujourd’hui, c’est la quantité de lithium récupérée par rapport à la quantité initiale. Afin de garantir l’atteinte du taux de lithium recyclé dans les nouvelles batteries, tel que requis par la réglementation qui sera en vigueur en Europe, il faut être capable d’augmenter la récupération de cet élément. Il apparaît alors une nouvelle contrainte, cette fois de type technologique vis-à-vis du procédé de recyclage.
Ce scénario est possible dans un monde où la mobilité individuelle est minimisée. Ceci serait possible en maximisant le télétravail, en privilégiant le commerce d’ultra proximité, et en abrogeant les déplacements superflus, non essentiels à la vie quotidienne. Cette dynamique émerge pour le moment, mais il y a cependant une nécessité de continuer et d’approfondir ce changement de mentalité, qui consiste à prendre soin de l’écosystème.
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario Génération frugale de l’ADEME repose sur une logique de sobriété globale visant à réduire fortement la demande en lithium, principalement utilisée pour les batteries automobiles. Cette baisse s’appuie sur une diminution des déplacements en voiture, ainsi que sur une réduction du nombre de véhicules grâce à leur mutualisation. Les véhicules deviennent plus petits et moins consommateurs, tandis que les mobilités comme le vélo et la marche se développent, notamment en ville. La société évolue vers un modèle fondé sur la réparabilité et la prolongation de la durée de vie des objets, avec un développement de l’autopartage. Des régulations limitent la taille des batteries et le poids des véhicules. De plus, le recyclage devient un point important pour que le modèle reste viable dans le futur. Des tensions géopolitiques sont possibles, notamment en raison de la récupération du lithium qui se fait principalement en Chine. Des alternatives comme les batteries sodium-ion sont envisagées. Ce scénario suppose enfin une réduction de la mobilité individuelle, favorisée par le télétravail, le commerce de proximité et la diminution des déplacements non essentiels.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Pari réparateur
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
le scénario pari réparateur est chosi dans la publication de l'IFPEN [3] car il y a une régulation de l’augmentation de la température montrant que des mesures sont mises en place mais la mobilité reste en croissance habituelle, avec cependant une adaptation de cette mobilité pour correspondre à cette régulation (véhicules électrique).
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les usages du lithium dans ce scénario impliquent une électrification massive du parc mobile. Ainsi, près de 50% des véhicules devraient être électriques d’ici 2050. Ainsi, il s’agit d’une substitution technologique plutôt qu’une sobriété puisque les moteurs thermiques sont remplacés par des moteurs électriques sans réduire l’utilisation d’automobiles.
Ce scénario implique une production minière de lithium plus importante, en effet suite à une électrification du parc mobile, sans changer de mobilité cela implique une forte production de lithium car il y a une plus grosse demande en batteries lithium-ion.
Dans ce scénario, le bouclage est politique, puisqu’il s’agit d’atteindre l’objectif climatique de 2°C tout en maintenant une mobilité de type BAU. En effet, le modèle TIAM-IFPEN projette une électrification de 50% du parc automobile, ce qui entraîne une demande de lithium de 27,1Mt, dépassant les réserves estimées en 2020. Afin de réaliser ces objectifs, les autorités doivent intervenir pour accélérer l’ouverture de nouvelles mines, soutenir les capacités industrielles de transformation, et renforcer des normes encadrant le recyclage et l’approvisionnement. Ainsi, le bouclage est indispensable pour compenser l’absence de sobriété dans un cadre ou l’utilisation de véhicules individuels est importante. Les régulations climatiques imposent une accélération de l’électrification, et les politiques doivent garantir que les réserves répondent à la demande de l’industrie. Cependant, malgré ces mesures, la demande dépasserait les ressources connues, donc le bouclage politique permet de retarder les tensions mais ne la résorbe pas entièrement.
Aucune substitution n’est mentionnée pour ce scénario. Bien que la marge de sécurité d’approvisionnement diminue du fait de la pénétration massive du véhicule électrique au niveau mondial, les résultats du modèle n’indiquent pas de réelle criticité géologique pour le lithium et par conséquent la substitution n’est pas forcément envisagée.
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
L’électrification massive du parc automobile provoque une forte pression sur la chaîne d'approvisionnement du lithium, avec de nombreuses tensions. En effet, les tensions d’approvisionnement peuvent être géopolitiques étant donné que la concentration des réserves de lithium autour du monde est inégale. Elles se situent principalement en Australie, au Chili et en Chine et soumettent les chaînes d'approvisionnements à des risques de dépendance et des conflits commerciaux. Les tensions sont également industrielles, avec l’accélération de l’ouverture de mines et le développement des capacités de transformation qui peuvent rencontrer des problèmes ou retards techniques, des limitations liées à la main-d'œuvre ou encore des réglementations. Enfin elles sont territoriales puisque les projets miniers peuvent générer des conflits avec l’utilisation du territoire à échelle locale en particulier dans des zones agricoles ou encore protégées.
L’augmentation de l’extraction du lithium notamment dans des zones sensibles ou rurales engendre des tensions sociales et environnementales. Les projets d’expansion minière peuvent entraîner des conflits d’usage du sol, des contestations des populations locales mais également des affrontements entre les entreprises minières du lithium. De nombreuses revendications autour du droit à la terre, la préservation de l’environnement peuvent surgir et ralentir les projets, générer des frais supplémentaires et nuire à l’image des industriels. Sur le plan environnemental, les populations vivant autour de mines ou usines de transformation ou raffinage sont exposées à différents risques tels que la baisse de la qualité de l’air, de la consommation de l’eau (l’extraction du lithium par évaporation dans les salars consomme d’importantes quantités d’eau), ou encore la dégradation des paysages avec les rejets chimiques, la construction d’infrastructures minières ou industrielles. Or, ces communautés ne sont pas toujours dédommagées et peu souvent prises en compte dans les bénéfices économiques de la transition énergétique. Cela crée une contradiction entre les objectifs climatiques mondiaux et la dégradation de la qualité de vie à échelle locale.
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario Pari réparateur repose sur une électrification importante du parc automobile, en substituant les usages plutôt qu’en les réduisant. Cette transition repose sur une hausse importante de la demande en lithium entraînant une augmentation significative de l’activité minière. Elle nécessite un soutien politique afin d’ouvrir des mines, développer l’industrie et encadrer le recyclage et les approvisionnements. Or, le modèle génère des tensions géopolitiques, liées à la concentration des ressources, ainsi qu'à des contraintes techniques et réglementaires. A échelle locale, les projets miniers provoquent des conflits d’usage et des contestations. L’extraction de lithium entraîne des impacts environnementaux, et bénéficie peu aux populations locales créant une contradiction entre les objectifs climatiques globaux et les effets négatifs à échelle locale. L’absence d’alternative au lithium accentue la pression sur cette ressource et contribue à maintenir, voire renforcer les tensions.
03 Li - Lithium - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
Pour la publication de Minéral Info [1], le texte met l’accent sur une mobilité électrique massive avec une forte croissance des voitures électriques. Il se concentre aussi sur les « nouvelles ressources », les « procédés » de pointe et de recyclage (1500 GWh). C’est le propre du scénario 3, qui mise sur la technologie pour décarboner sans changer radicalement les modes de vie. Contrairement au scénario 1 qui prône la baisse drastique du nombre de véhicules, ici ce dernier cherche à optimiser l’offre des matériaux (mines non conventionnelles) et le cycle de vie des produits (recyclage industriel) pour maintenir une production de batteries élevée. Des investissements sont nécessaires pour répondre à la demande comme dans le scénario 3 et ils doivent être nationaux pour permettre une souveraineté industrielle.
En ce qui concerne l'article de NégaWatt[2], il apporte une approche de diversification énergétique, néanmoins, aucune mesure de sobriété (organisationnelle, dimensionnelle, d’usage ou conviviale) n’est prise en compte. Le but est de limiter les déplacements en véhicules électriques en utilisant plutôt des véhicules hybrides au biogaz. Cette mesure est très semblable au scénario de technologies vertes : les nouvelles technologies vertes sont privilégiées à la sobriété et le bio prend une nouvelle place plus importante notamment ici avec l’utilisation de biogaz (le bioGNV). Les habitudes ne changent pas et le cœur du problème reste le même.
Enfin, avec l'IFPEN[3], une meilleure mobilité est prise en compte et donc des technologies vertes sont mises en place pour s'y adapter.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Les usages ne sont pas réduits mais transformés de façon plus écologique. Le passage au véhicule électrique est prôné ce qui entraîne une augmentation de la demande en lithium.[1] L’usage électrique s’amplifie.[2] Cette mutation se traduit par une augmentation spectaculaire de la consommation. Alors que le secteur des batteries représentait 37% de la demande mondiale en 2015, il a atteint 86,3 % en 2023 pour une consommation totale de 873 kt d'Équivalent Carbonate de Lithium (LCE).[1] Ce scénario suppose une explosion de la demande portée par le techno-solutionnisme, où le lithium devient indispensable non seulement pour la mobilité, mais aussi pour le stockage d'énergie et les alliages de haute technologie comme l'aluminium-lithium en aéronautique.[1]
La production est obligée de suivre une évolution rapide. Des nouvelles mines sont ouvertes partout dans le monde (Australie, USA, Argentine). Le projet industriel « Émili » dans l'Allier prévoit d'extraire le lithium à partir de micas lithinifères dès 2028 pour sécuriser l'approvisionnement national. Parallèlement, l'extraction à partir de fluides géothermaux en Alsace offre une voie de production locale à faible empreinte carbone.[1] De plus, la volonté de limiter les émissions de CO2 dans l’automobile sont souvent limitée aux pots d’échappement des véhicules et ne prends pas en compte tout le cycle de production du véhicule. Les mesures prises ne se suffisent pas à elle même.[2] Actuellement, la production mondiale reste très concentrée avec 40 % provenant d'Australie (roches dures) et 23 % du Chili (saumures), ce qui renforce l'importance stratégique de ces projets de relocalisation.[1]
Dans ce scénario, le bouclage est technologique avec une augmentation du recyclage, des procédés de purification plus efficaces et une économie circulaire. Les capacités de recyclage (passant de 300 à 1500 GWh d’ici 2030) vont devoir augmenter pour permettre un recyclage toujours plus rapide. Le règlement européen impose désormais des objectifs ambitieux avec un taux de récupération du lithium de 50 % en 2027 et 80 % en 2031.[1] Avec les mesures de technologies vertes, le quota de lithium alloué à la France sera dépassé en 2045. La demande est donc beaucoup trop élevée pour avoir un recyclage efficace, celui-ci est encore trop tardif.[2] En effet, le recyclage est freiné par le faible volume de batteries arrivant actuellement en fin de vie par rapport à l'explosion de la demande de produits neufs, rendant la boucle impossible à fermer totalement à court terme.[1]
De nombreuses voies de substitution sont présentées. Par exemple, les batteries Sodium-ion pour remplacer les Lithium-ion. Elles semblent néanmoins moins performantes et donc moins intéressantes. Le but est de remplacer le matériau (lithium) et non la fonction.[1] Les batteries sodium-ion utilisent des matériaux abondants mais leur densité énergétique inférieure impose des systèmes plus lourds et volumineux pour une autonomie équivalente. Dans d'autres secteurs comme les verres et céramiques, le lithium peut être remplacé par du potassium ou du sodium, bien que cela diminue souvent les performances techniques du produit final.[1] De nouvelles technologies apparaissent, notamment dans la manière de produire les carburants. Les véhicules électriques, tout comme les carburants traditionnels, présentent un impact environnemental important. Dans ce contexte, le biogaz (bioGNV) est proposé comme une alternative permettant de développer des véhicules hybrides et ainsi de réduire l’empreinte environnementale.[2]
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
L’accord européen vise à anticiper le problème des émissions de CO₂ en fixant un objectif de réduction de 100 % des émissions directes des véhicules dans l’ensemble de l’Union européenne d’ici 2035. Malheureusement, malgré cette anticipation claire, ce scénario ne permettra pas de réduire à ce point les émissions de CO₂.[2] Le risque principal non résolu reste la pénurie de lithium ce qui pourrait engendrer une forte hausse des prix, et davantage de concurrences entre les pays. Aussi, le carburant BioGNV nécessite un bon réseau de distribution pour rendre cette solution efficace, cela pourrait créer des inégalités territoriales. De plus, ces scénarios ne prévoient pas de sobriété, la quantité de voitures restera donc toujours la même et le coût de cette nouvelle technologie risquerait d’exclure certaines populations plus modestes. Un bouclage étant impossible, la pression continuera à subsister sur le lithium et une stabilisation n’est pas envisageable.[2]
Le lithium est une ressource essentielle pour les batteries, ce qui entraîne une forte augmentation de la demande à l’échelle mondiale. Cette situation crée des tensions sur l’approvisionnement, d’autant plus que la production est concentrée dans un nombre limité de pays. Cela rend le marché vulnérable aux risques géopolitiques et économiques, avec des possibles hausses de prix et une concurrence accrue entre les États. À moyen et long terme, un déséquilibre entre l’offre et la demande pourrait apparaître.[1]
Même si le lithium est relativement abondant, toutes les ressources ne sont pas facilement exploitables pour des raisons techniques ou économiques. De plus, son extraction a des impacts environnementaux importants, comme une forte consommation d’eau, notamment dans certaines régions, ainsi que des pollutions et des atteintes à la biodiversité. Ces limites physiques et écologiques montrent que l’exploitation du lithium pose des défis importants pour assurer une transition énergétique durable.[1]
Synthèse pour le scénario étudié
Dans le scénario “Technologies vertes”, la transition repose sur le techno-solutionnisme sans réduire les usages. Poussée par le véhicule électrique, la demande en lithium explose (les batteries captent 86,3% du marché en 2023). Face à la domination de l’Australie et du Chili, la production s'accélère via des projets de relocalisation en France (Allier, Alsace).
Le modèle espère un bouclage technologique, soutenu par des objectifs européens de recyclage (80% en 2031). Cependant, ce bouclage arrive trop tard, le faible volume de batteries en fin de vie ne permet pas de compenser la demande massive en produits neufs. La France dépassera donc son quota de lithium alloué dès 2045. Par ailleurs, les substitutions envisagées (sodium-ion, bioGNV) s’avèrent moins performantes techniquement.
L’impact écologique reste critique, l’extraction menaçant l’eau et la biodiversité. En ignorant la sobriété, ce modèle risque d’entraîner des pénuries, des tensions géopolitiques, une flambée des prix et une exclusion sociale.
25 Mn - Manganèse - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Business as usual
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Business as usual
Références section 3.2:
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Dans le scénario business as usual, la demande en manganèse suit une trajectoire de croissance continue, sans rupture de modèle. Il est attendu que la demande globale de métaux et donc de manganèse double, voire triple d'ici 2050, sous l'effet de la croissance démographique mondiale et de l'augmentation du niveau de vie. Le manganèse reste avant tout un métal utilisé en sidérurgie, où des quantités significatives sont utilisées dans différents types d'acier, et pour laquelle les impacts de production lui sont en partie imputés. Cet usage dominant est maintenu et amplifié, sans que le scénario ne suppose de substitution ni de sobriété. Le modèle de société sous-jacent est celui de la continuité technologique et économique : croissance de la production industrielle, urbanisation mondiale, et maintien des infrastructures actuelles [3][8].
Du côté de l'offre, le manganèse présente une dynamique d'extraction plutôt atypique. Sa production annuelle a stagné entre 1980 et 1985, puis a été suivie d'une reprise franche après l’an 2000. Cette trajectoire à tendances multiples place le manganèse dans la catégorie des éléments pour lesquels le modèle de Hubbert s'applique en deux phases distinctes. En se basant sur les tendances d'extraction après les années 2000, le manganèse semble devoir atteindre un pic de production avant la fin du XXIe siècle.
Figure 4 : Estimation du pic de production de manganèse [3]
Dans le scénario business as usual tel que défini par Riondet et al., la demande en produits miniers devrait continuer à croître, et les facteurs énergétiques, technologiques ou géopolitiques ne sont pas considérés comme limitants. La seule contrainte prise en compte est donc la disponibilité géologique. Aucune ouverture de nouveaux gisements (fonds marins, minerais pauvres) n'est explicitement modélisée dans les deux articles ; l'extraction continue sur les gisements actuellement connus, avec un stock ultime récupérable fondé sur les données USGS.[3]
Le potentiel de recyclage du manganèse reste limité dans ce scénario. Les métaux ont généralement une longue durée de vie dans leurs applications, ce qui implique que, dans une situation de demande croissante, même un taux de recyclage de 100 % ne produit qu'une part modeste de production secondaire. En effet, les quantités disponibles à recycler correspondent à la demande d'il y a de nombreuses années. Dans notre cas, les changements dans les parts de production secondaire sont mineurs, bien que la quantité absolue de matériau recyclé augmente considérablement. Le bouclage technologique par le recyclage est donc peu efficace avant 2050 dans ce scénario. D’autre part, aucune preuve d'une baisse des teneurs en minerai n'a été trouvée pour le manganèse, ce qui constitue un avantage relatif par rapport à d'autres métaux comme le cuivre ou le nickel.
Références section 3.3:
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Dans ce scénario, la production reste concentrée dans un petit nombre de pays (Afrique du Sud, Gabon, Australie et Chine), ce qui crée une dépendance stratégique pour les pays importateurs. Il y a un risque de restriction à l’export ou de nationalisation des ressources dû à ces tensions. [4]
L’extraction et le traitement du manganèse consomment énormément d’eau, ce qui aggrave les pénuries dans des régions déjà défavorisées. De plus, les rejets miniers contaminent les sols et les cours d’eau, ce qui menace la santé des populations et la biodiversité. L’artificialisation des terrains due à l’agrandissement des mines accélère aussi la déforestation. Malgré l'absence de contrainte sur les teneurs en minerai, les impacts environnementaux de la production de manganèse augmentent avec la demande. Les émissions de gaz à effet de serre liées au manganèse augmentent proportionnellement à l'augmentation de la production. Une transition énergétique avancée pourrait atténuer ce couplage mais ces hypothèses ne sont pas abordées dans le scénario considéré.[8]
Au fur et à mesure des années, les réserves en manganèse de haute qualité s’épuisent, ce qui pousse à l’exploitation de gisements de minerais moins concentrés, plus difficiles d’accès et plus polluants. [8] Le recyclage du manganèse est pratiquement inexistant, surtout à cause de la complexité technique et du manque de filière dédiée à ce sujet. [4]
Certains usages sont croissants : les infrastructures et l’énergie. En effet, pour suivre la cadence, il y a un développement des mines à ciel ouvert, des voies ferrées et des ports dédiés à l’export, mais aussi la construction de centrales électriques proches des sites miniers.
Dans ce scénario, les gagnants sont les multinationales minières et les élites locales corrompues, tandis que les perdants sont les communautés locales, les écosystèmes et les travailleurs miniers. Les tensions géopolitiques sont accrues, et le risque de guerre des ressources est présent. Le monde est polarisé.
Références section 3.4:
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
Dans le scénario business as usual, la demande en manganèse suit une trajectoire de croissance continue, sans rupture de modèle. Il est attendu que la demande globale de métaux et donc de manganèse double, voire triple, d'ici 2050. Au vu des ressources actuels, cela signifie l’épuisement du manganèse d’ici 2100. Un tel scénario amènerait à de nombreuses tensions entre les pays extracteurs et importateurs, mais aussi au niveau des industries pour lesquelles le manganèse est essentiel. Les impacts environnementaux et sociaux sont importants, avec la pollution des eaux, des sols et de l’air, ainsi qu’une grande inégalité et injustice pour les communautés locales.
25 Mn - Manganèse - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Pari réparateur
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Ce scénario mise exclusivement sur l’innovation technologique au détriment de la sobriété, une logique que l’on retrouve dans la « Transition retardée » où la décarbonation tardive provoque une accélération brutale des besoins en matériaux (multipliés par 25 d’ici 2040) [9]. Cette trajectoire entraîne une explosion de la demande de manganèse pour le numérique [6] (+378 % d’ici 2050), exacerbant les risques liés à la dépendance vis-à-vis du raffinage chinois et aux tensions géopolitiques. Pour éviter des pénuries majeures dans les secteurs critiques comme l’énergie ou la défense, il serait préconisé de sécuriser la souveraineté industrielle française en créant de nouvelles capacités de transformation et en structurant une filière de recyclage efficace, aujourd’hui très limitée mais devenue indispensable [6].
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
25 Mn - Manganèse - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Technologies vertes
Références section 3.2:
2. [ART-FIC-2025] The impact of junior miners on the global supply of high-purity manganese sulfate monohydrate for the electric vehicle battery market. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 125(5), 233-242
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Dans ce scénario, la demande évolue fortement, jusqu’à un facteur de 3 à 3,5 fois la demande actuelle en 2050 dans les scénarios les plus élevés [8].
Figure 3. Evolution de la demande en manganèse selon plusieurs modèles [4]
En termes de recyclage, plusieurs pays, dont le Botswana [2], utiliseront les ressources minières disponible pour créer une nouvelle industrie de batterie de véhicules électriques, pour satisfaire la nouvelle demande qui augmentera de 30% jusqu’en 2030. De nouveaux acteurs [2], les “junior miners” parient sur la lixiviation réductrice pour produire directement du manganèse HPMSM (haute pureté utilisée dans l’industrie).
Pour satisfaire cette demande toujours plus croissante, d’autres sources d’extraction, comme les ressources minières du fonds marin, peuvent devenir économiquement viables [4].
Bouclage : Le manganèse étant hautement dépendant de l’électricité pour son extraction [2], l’avancée favorisera les sources secondaires (recyclage), qui sont moins gourmandes en énergie. En termes de bouclage sociaux économique, d’autres études [8] nécessitent que la demande mondiale se stabilise pour que l’économie circulaire fonctionne. a
Références section 3.3:
2. [ART-FIC-2025] The impact of junior miners on the global supply of high-purity manganese sulfate monohydrate for the electric vehicle battery market. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 125(5), 233-242
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Le déploiement massif des véhicules électriques pour décarboner la mobilité sans réduire les usage entraîne une explosion de la demande en manganèse, heurtant les limites physiques et écologiques. Cette fuite en avant technologique exacerbe les tensions géopolitiques et économiques, renforçant la dépendance stratégique des pays occidentaux envers quelques pays extracteurs (Afrique du Sud, Gabon, Australie) et une chaîne de transformation dominée par les BRICS. En effet, la Chine possède 87% de la production de HPMSM (Sulfate de manganèse monohydraté à haute pureté), composant transformé nécessaire aux batteries. En sachant le contexte géopolitique entre l’Occident et la Chine, l’Europe et les Etats-Unis doivent ainsi sécuriser leur propre ressource pour éviter une dépendance à la Chine dans l’industrie des véhicules électriques.
Cependant l’absence de sobriété de ce scénario multiplie les besoins en eau et en énergie, les régions minières subissent alors des perturbations hydrologiques extrêmes et des pollutions qui impactent l’habitabilité des milieux, créant ainsi de véritables “zones sacrificielles” pour les pays en question. De plus, bien que cette industrie permette de palier à un gros besoin énergétique lié aux transports, le recyclage de ces batteries restent un point d’interrogation de la transition aux véhicules électriques, d’autant plus que le manganèse est la partie la moins réutilisée de la batterie recyclée.
Références section 3.4:
2. [ART-FIC-2025] The impact of junior miners on the global supply of high-purity manganese sulfate monohydrate for the electric vehicle battery market. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 125(5), 233-242
4. [ART-SOK-2025] From abundant resource to critical commodity: Forecasting manganese supply and assessing its sustainability
8. [ART-VAN-2018] Ester Van der Voet , Lauran Van Oers, Miranda Verboon, Koen Kuipers, “Environmental Implications of Future Demand Scenarios for Metals: Methodology and Application to the Case of Seven Major Metals”, Journal of Industrial Ecology (2018), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jiec.12722
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
La demande en manganèse risque d’augmenter avec l’augmentation de la demande de batteries pour véhicules électriques, augmentation estimée à 30% d’ici 2030. La recherche de nouvelles sources d’extraction augmente également, lié à cette croissance mais aussi lié aux tensions géopolitiques qu’engendre ce scénario, notamment entre l’Occident et la Chine. Mais il est évident que ce progrès environnemental devra aussi être confronté à des problématiques d’extraction dans les régions minières qui devront être contrôlées et protégées.
78 Pt - Platine - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Technologies vertes
Références section 3.2:
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013
Explications sur ce choix de scenario
Au cours du prochain siècle, la transition globale vers des énergies plus “propres” pourrait positionner le platine comme l’un des métaux les plus stratégiques. En effet, la demande en platine se trouve dans divers secteurs. La production des pots catalytiques constitue 50% de la consommation globale de platine. Bien que la demande automobile de platine devrait se contracter de 3 % en 2026, la demande industrielle globale rebondira de 11 %, d’après le WPIC, World Platinum Investment Council. Le platine joue également un rôle important dans le secteur des électroniques, de la production du verre et procédés chimiques. Par ailleurs, les technologies liées à l’économie de l’hydrogène, ainsi que les piles à combustible, sont perçues comme des leviers majeurs du potentiel de croissance industrielle du platine. [WEB-PIS-2026][ART‑KAS‑2019]
Ce scénario se base sur une augmentation de la demande des batteries et donc une diminution du besoin de platine pour la production de pots catalytique, qui est aujourd’hui le domaine avec la plus forte demande en platine. L’augmentation de la demande de voitures électriques pourrait diminuer la demande de platine jusqu’à la moitié du niveau actuel. Cette diminution permet donc de rendre plus de ressources secondaires disponibles pour l’utilisation dans les électrolyseurs (dont la demande devrait rester constante).
L’amélioration des technologies est également prise en compte avec une hypothèse de diminution du besoin de platine grâce aux progrès technologiques.
Enfin, les risques géopolitiques auront un impact sur l'approvisionnement global du platine. L'Afrique du Sud présente plus de 90% des réserves connues ce qui crée une dépendance critique. Des événements passés, comme la grève massive de 2014–2015 a réduit d’environ 40 % la production mondiale, illustrent cette vulnérabilité. À cela s’ajoute la baisse progressive de la teneur des gisements, aggravant les tensions potentielles sur l’offre.
L’hypothèse d’un scénario se basant sur l’augmentation de la place des technologies vertes implique également une augmentation de la consommation de platine à travers les piles à combustible où il a un rôle essentiel de catalyseur. [ART‑TON‑2022]
D’après ce rapport, le scénario 3 propose un changement de mobilité. Ce changement prévoie un niveau de saturation du parc automobile, ainsi qu’un taux de croissance des véhicules et d’utilisation des voitures moins élevées.
Le scénario 3 reflète un monde dans lequel la transition écologique est équitable et le monde est plus vert. Le taux de motorisation est réduit de 0,5 pour les pays avec de grands et moyens revenus. Pour les pays à faible revenu, ce taux diminue de 0,3. Par exemple, concernant la Chine, en 2020, la consommation de platine était très importante pour les voitures. Or, dans le scénario 3, la Chine affiche des entrées nettes cumulées négatives de platine dans le secteur automobile. [RAP‑FRA‑2023]
Dans ce document, l’avenir des véhicules hydrogènes en France d’ici 2030 est présenté. Plusieurs scénarios sont décrits, dont un scénario optimiste qui voit les chargements en métaux diminuer à la suite des objectifs de R&D définis. Ce scénario optimiste voit la valeur du chargement des véhicules légers baisser à 0,1 g/kW contre 0,3 g/kW en 2020 et 0,5 g/kW pour les poids lourds, contre 0,72 g/kW en 2020. Dans les électrolyseurs, cette charge est réduite à 0,2 g/kW pour le platine contre 1 g/kW en 2020.
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Comme vu précédemment l’augmentation du coût du platine pousse les industriels à revoir leur façon d’utiliser le platine. En effet il devient donc plus intéressant de le recycler, d’un point de vue écologique mais aussi économique. On tend donc de plus en plus vers un cycle de vie circulaire de l’élément comme montré dans le schéma du rapport de Johnson Matthey ci-dessus. La tendance à produire, et utiliser, plus de voiture électrique ou à hydrogène va aussi influencer l’augmentation du recyclage, car une baisse de l’utilisation des véhicules thermiques va être observée et par conséquent le nombre de véhicules pouvant être recyclés va augmenter dans une vingtaine d’années. [RAP-JM-2023]
Références section 3.3:
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Concernant les scénarios où la demande du platine est constante, des tensions peuvent existées pour trois raisons principales. 90% du platine est localisé en Afrique du Sud, ce qui représente un risque majeur en cas de conflit géopolitique. De plus, moins de dix entreprises d’exploitation minière du platine se partage le marché. Un deuxième risque majeur concerne l’augmentation du prix du platine en raison de la demande qui dépasse l’offre. Le dernier risque est que le marché de l’hydrogène et du platine sont liés ce qui a terme peut provoquer un déséquilibre de l’offre et de la demande. [LIV-BIH-2013]
L’Afrique du Sud possédant presque le monopole sur l’exploitation minière du platine, en cas de conflit, le pays peut se servir de cet argument pour des négociations avec d’autres nations. Les autres pays dépendent donc de la production sudafricaine.
D’après ce graphique [WEB-TRA-2026], il est possible de voir que le coût du platine va augmenter d’ici 2040, ce qui créer une tension économique sur le platine.
Références section 3.4:
[LIV-BIH-2013] Bihouix, Philippe, and De Guillebon, Benoît. Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. N.p., EDP Sciences, 2013
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario technologies vertes s’organise autour de l'essor des technologies vertes et de la transition énergétique mondiale notamment avec un changement dans la mobilité. La généralisation des véhicules électriques réduit grandement la demande de platine destinée aux pots catalytiques libérant ainsi des ressources pour d'autres usages industriels comme les électrolyseurs et les piles à combustible.
Les progrès technologiques accompagnent cette transition en permettant une diminution du besoin de platine.
Mais dans ce scénario, l'offre reste sous tension car l'Afrique du Sud concentre la majorité des réserves mondiales ce qui crée une dépendance critique pouvant impacter gravement la production mondiale. La baisse progressive de la teneur des gisements aggrave ces risques, rendant la sécurisation des approvisionnements en platine un enjeu stratégique majeur.
Le scénario pari réparateur constitue un scénario de référence dans lequel la répartition du marché automobile qui représente 40% de la demande mondiale reste identique à celle d'aujourd'hui : 20 % de véhicules diesel, 79 % essence et seulement 1 % électrique. La demande en platine dans ce secteur est donc supposée constante.
De plus, dans cette situation la filière hydrogène n'exerce pas d'influence significative sur le marché mondial du platine avant 2030.
Ce scénario sert de base comparative, permettant de mesurer l'impact réel des transitions technologiques envisagées dans l’autre scénario.
79 Au - Or - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Business as usual
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
Le scénario BAU sur l'or s'inscrit dans la logique des scénarios de l'ADEME qualifiés de « tendanciels » : la demande continue de croître, la technologie est sollicitée pour résoudre les contraintes d'offre, mais les transformations structurelles des modes de consommation n'ont pas lieu.
Contrairement aux scénarios de rupture de l'ADEME qui prévoient une réduction drastique de la demande en matières premières via la sobriété, le scénario BAU sur l'or ne remet pas en cause l'usage ornemental ni l'accumulation patrimoniale du métal. Il ne s'accompagne d'aucune politique de bouclage des flux (recyclage systématique, éco-conception des produits électroniques contenant de l'or) suffisamment ambitieux pour compenser le tarissement des gisements primaires. En cela, il se distingue nettement des scénarios « S3 » et « S4 » de l'ADEME, où la gestion sobre des ressources est intégrée dès la conception des systèmes industriels.
Le scénario BAU sur l'or peut être qualifié de scénario de raréfaction progressive sous tension diffuse. Il ne s'agit ni d'un effondrement soudain ni d'une abondance retrouvée, mais d'un resserrement lent et inégalement distribué des conditions d'accès à la ressource. Ce scénario est caractérisé par :
• Une continuité des usages sans transformation structurelle de la demande ;
• Une pression haussière persistante sur les prix, soutenue par la raréfaction de l'offre primaire et la montée des coûts d'extraction ;
• Une inégalité d'accès croissante entre les acteurs industriels solvables (électronique, finance) et les usages populaires (joaillerie, épargne dans les pays émergents) ;
• Une dépendance accrue au recyclage comme variable d'ajustement, sans qu'une politique coordonnée ne l'organise à l'échelle mondiale [WEB-AUC-2026].
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Le scénario « Business as Usual » (BAU) postule la continuité des tendances actuelles : pas de rupture technologique majeure, pas d'effondrement systémique, mais une lente progression des tensions sur les ressources dans un monde globalisé qui demeure fondamentalement organisé autour des mêmes logiques économiques et géopolitiques.
Dans ce cadre, l'or occupe une position singulière. Il est à la fois matière première industrielle, réserve de valeur monétaire et bien de prestige culturel — trois fonctions difficilement dissociables, et toutes trois en tension croissante avec la réalité géologique d'un métal dont l'extraction devient structurellement plus difficile. En 2024, la production mondiale d'or a été estimée à 3 300 tonnes, contre 3 250 tonnes en 2023, avec la Chine, la Russie, l'Australie, le Canada et les États-Unis comme principaux producteurs, représentant ensemble 41 % de la production mondiale [DOC-SHE-2025]. Ce rythme d'extraction, stable depuis plusieurs années, bute désormais sur des limites géologiques et économiques de plus en plus visibles.
Demande : une diversification croissante sous tension
La consommation mondiale d'or se répartit entre la joaillerie (45 %), les banques centrales et institutions (21 %), les lingots physiques (19 %), les pièces officielles et médailles (7 %), l'électronique et l'électricité (6 %) et d'autres usages (1 %) [DOC-SHE-2025]. Dans un scénario BAU, cette structure de demande se maintient, avec une montée progressive de l'usage industriel — notamment électronique — tirée par la numérisation de l'économie mondiale.
L'or est en particulier recherché pour la joaillerie, pour des composants électroniques en raison de sa conductivité et de sa résistance à la corrosion, ainsi qu'en médecine, notamment dans certains traitements [WEB-PRA-2026].
Offre : vers une raréfaction structurelle
Les réserves mondiales d'or économiquement exploitables sont estimées à 64 000 tonnes [DOC-SHE-2025]. À raison de 3 000 à 3 300 tonnes extraites annuellement, les réserves connues seraient théoriquement épuisées d'ici à la décennie 2040–2050 en l'absence de nouvelles découvertes majeures. Cette pression n'implique pas une pénurie physique absolue — l'or est quasi infiniment recyclable — mais elle génère une hausse structurelle des coûts marginaux de production, qui se répercute sur les prix.
Une découverte récente vient cependant nuancer ce tableau. Des chercheurs ont décrit un phénomène de « fuite géochimique active » : des éléments du noyau terrestre s'échappent lentement sous l'effet de la chaleur et de la pression, transportant des métaux comme l'or, le platine et le tungstène vers la croûte. Un gisement spectaculaire illustre ce processus, découvert à Wangu en Chine : plus de 1 000 tonnes d'or à 3 kilomètres de profondeur, évaluées à 73,6 milliards d'euros [WEB-PRA-2026]. L'extraction à grande échelle de ce type de gisement est envisagée entre 2030 et 2035. Ces découvertes, prometteuses, ne modifient toutefois pas fondamentalement l'équation dans un scénario BAU à court terme : les délais de mise en exploitation restent longs et les coûts de forage ultra-profond considérables.
Tensions d'accès et dynamiques géopolitiques
Dans le scénario BAU, les tensions autour de l'accès à l'or se cristallisent autour de plusieurs axes. D'un côté, une concentration de la production dans quelques États (Chine, Russie, Australie), qui confère un pouvoir d'influence croissant à ces acteurs. De l'autre, une pression réglementaire et environnementale grandissante qui renchérit les coûts d'extraction dans les pays à haute gouvernance, déplaçant progressivement la production vers des juridictions plus permissives — au prix d'impacts sociaux et écologiques documentés. [WEB-PHO-2025]
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Dans le cadre d'un déploiement BAU, les projections de prix reflètent la tension entre offre contrainte et demande soutenue. Pour 2030, les projections disponibles situent le cours de l'or entre environ 4 150 $ l'once dans le scénario le plus prudent, autour de 5 000 $ dans le scénario modéré, et jusqu'à 7 000 $ dans l'hypothèse la plus optimiste — portée notamment par des crises économiques ou géopolitiques majeures poussant les investisseurs vers les valeurs refuges [WEB-AUC-2026].
En 2024, le prix estimé de l'or a augmenté de 23 % par rapport à 2023, atteignant un nouveau record annuel à environ 2 400 dollars l'once [DOC-SHE-2025]. Cette dynamique haussière soutenue renforce la logique spéculative qui caractérise le BAU : l'or est de moins en moins un simple intrant industriel, et de plus en plus un actif de couverture contre les instabilités systémiques.
Sur le plan du bouclage matière, le scénario BAU présente des lacunes structurelles. En 2024, environ 90 tonnes de déchets neufs et anciens ont été recyclées aux États-Unis, représentant environ 45 % de la consommation nationale déclarée [DOC-SHE-2025]. Ce taux, bien qu'élevé comparé à d'autres métaux, reste insuffisant pour compenser à terme le déclin de la production primaire sans une politique active de récupération des gisements urbains (déchets électroniques notamment). Le recyclage représente une réponse partielle mais pas un substitut complet à l'extraction primaire dans le cadre BAU.
Synthèse pour le scénario étudié
Le scénario « Business as Usual » appliqué à l'or à l'horizon 2050 dessine un monde où la ressource ne disparaît pas, mais devient progressivement plus coûteuse, plus concentrée géographiquement et plus inégalement accessible. La production primaire mondiale plafonne autour de 3 300 tonnes annuelles tandis que les réserves économiquement exploitables s'amenuisent, créant une pression structurelle sur les prix que ni le recyclage partiel ni les nouvelles découvertes géologiques aussi prometteuses soient-elles ne suffisent à compenser à court terme.
Ce scénario n'est pas catastrophiste : l'or n'est pas une ressource « consommée » au sens strict, et son caractère quasi infiniment recyclable lui confère une résilience que n'ont pas les énergies fossiles. Mais il révèle les fragilités d'un modèle qui continue à traiter un métal rare comme une commodité abondante, sans politique ambitieuse de bouclage des flux ni transformation réelle de la demande. C'est moins la pénurie physique qui menace que la déstabilisation des équilibres économiques et géopolitiques qu'une rareté croissante et mal gouvernée peut engendrer exactement ce que le « business as usual » est structurellement incapable de prévenir.
79 Au - Or - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Génération frugale
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Explications sur ce choix de scenario
1. La substitution par la contrainte (L'effet "Rareté")
Dans le scénario S1 de l'ADEME, la sobriété n'est pas seulement un choix éthique, elle est imposée par la finitude des ressources. L’analyse sur l'augmentation structurelle du prix de l'or illustre parfaitement ce mécanisme :
· L’aspect économique : Le passage vers l'argent ou le cuivre devient une obligation pour maintenir la viabilité des filières industrielles.
· L’aspect technique : Comme le préconise l'ADEME pour la "Génération Frugale", l'ingénierie se détourne de la "performance absolue" (permise par l'or) pour viser une "performance suffisante" avec des matériaux plus communs.
2. Low-tech et Conception Durable
L'ADEME souligne que la frugalité repose sur des technologies plus simples et plus faciles à recycler.
· L'or, bien qu'excellent conducteur, est souvent utilisé en couches si fines (dorure électrolytique) qu'il devient techniquement et énergétiquement très coûteux à récupérer.
· En remplaçant l'or par du cuivre ou des alliages de nickel, les industriels simplifient potentiellement la "mine urbaine" (le recyclage des déchets électroniques). Cela répond à l'objectif de l'ADEME de boucler les cycles de vie des matériaux dans un monde aux ressources limitées.
3. Arbitrage des usages : Priorité au vital
Le scénario S1 implique des arbitrages politiques et sociaux sur l'utilisation des métaux.
· Réserve stratégique : En minimisant l'or dans l'électronique de consommation (smartphones, gadgets), on préserve les stocks pour les "applications irremplaçables" (recherche médicale, électronique de haute précision).
· Conflit IA vs Frugalité : Ici, d’après le scénario, le développement de l’IA pousse la demande à la hausse. Dans l'optique de l'ADEME, une "Génération Frugale" pourrait être amenée à limiter le déploiement de certaines IA gourmandes en infrastructures matérielles pour éviter l'épuisement prématuré des stocks d'or et de cuivre.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
L'or est un matériau clé dans la fabrication des technologies modernes, que ce soit dans l'électronique grand public, l'intelligence artificielle ou encore la recherche médicale. Avec l'essor fulgurant de l'IA, sa demande ne cesse de croître. Or, l'or étant une ressource finie, son prix fluctue logiquement à la hausse sous l'effet de cette pression croissante. Une hypothèse plausible pour les prochaines décennies est donc une augmentation continue et structurelle de son prix.
Face à cette réalité, le World Gold Council souligne que les industriels sont de plus en plus poussés à réduire leur consommation d'or et à explorer des matériaux alternatifs, notamment dans l'électronique [WEB-MAH-2026]. Cette dynamique s'inscrit parfaitement dans la logique du scénario Génération Frugale : non pas par choix vertueux spontané, mais bien par contrainte économique, les acteurs industriels sont amenés à repenser leurs usages de l'or et à accélérer la recherche de substituts.
Les premiers effets de cette tendance sont déjà visibles. Entre 2024 et 2025, la demande d'or dans le domaine des technologies a ainsi reculé de 1,5 %, passant de 226,2 à 222,8 tonnes [WEB-MAH-2026], un signal faible mais concret d'une substitution en cours. Pour autant, l'or reste encore très présent dans certains usages clés : sa part dans les fils de câblage demeure significative en 2024 :
image generatiin.png (0.1MB)
Schéma: part de l’or dans les fils électriques [WEB-TRA-2025]
Plusieurs matériaux sont aujourd'hui à l'étude pour remplacer l'or, en particulier dans les fils de câblage électronique [WEB-GOL-2025-A] :
• L’argent : moins onéreux que l'or, il présente d'excellentes propriétés de conductivité électrique, ce qui en fait une alternative naturelle et directe.
• Le cuivre : troisième meilleur conducteur après l'or et l'argent, il est déjà largement présent dans l'électronique du quotidien (câbles, chargeurs…), ce qui facilite son adoption comme substitut à plus grande échelle. Mais c’est un matériau en tension notamment dû au fait que 40 % du cuivre mondial provient du Chili et du Pérou, où les conflits sociaux, les réglementations environnementales et les nationalisations menacent la stabilité de l’approvisionnement.
• Le palladium-nickel et autres alliages : ces matériaux font également l'objet de recherches actives pour réduire au maximum le recours à l'or dans ses différents domaines d'application.
Ainsi, l'enjeu pour les industriels dans les prochaines années est clair : minimiser l'utilisation de l'or partout où il peut être substitué, afin de préserver les stocks disponibles pour les applications où il reste irremplaçable, notamment dans certains composants électroniques de précision où ses propriétés uniques ne peuvent pas encore être égalées.
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Plusieurs matériaux sont aujourd'hui à l'étude pour remplacer l'or, en particulier dans les fils de câblage électronique [WEB-GOL-2025-A] :
• L’argent : moins onéreux que l'or, il présente d'excellentes propriétés de conductivité électrique, ce qui en fait une alternative naturelle et directe.
• Le cuivre : troisième meilleur conducteur après l'or et l'argent, il est déjà largement présent dans l'électronique du quotidien (câbles, chargeurs…), ce qui facilite son adoption comme substitut à plus grande échelle. Mais c’est un matériau en tension notamment dû au fait que 40 % du cuivre mondial provient du Chili et du Pérou, où les conflits sociaux, les réglementations environnementales et les nationalisations menacent la stabilité de l’approvisionnement.
• Le palladium-nickel et autres alliages : ces matériaux font également l'objet de recherches actives pour réduire au maximum le recours à l'or dans ses différents domaines d'application.
Ainsi, l'enjeu pour les industriels dans les prochaines années est clair : minimiser l'utilisation de l'or partout où il peut être substitué, afin de préserver les stocks disponibles pour les applications où il reste irremplaçable, notamment dans certains composants électroniques de précision où ses propriétés uniques ne peuvent pas encore être égalées.
Synthèse pour le scénario étudié
L'essor de l'IA et des technologies modernes exerce une pression critique sur l'or, ressource finie dont le prix subit une hausse structurelle. Cette tension économique force les industriels vers une « Génération Frugale » : la substitution devient une nécessité plutôt qu'un choix. Si l'or reste crucial pour la haute précision, son usage recule déjà (-1,5 % en 2024-2025) au profit de l'argent ou du cuivre. Ce basculement vers des matériaux plus communs, bien que soumis à des tensions géopolitiques, s'aligne sur le scénario S1 de l'ADEME. En privilégiant la « performance suffisante » et le recyclage, l'industrie arbitre les usages pour réserver l'or aux domaines vitaux (santé, recherche).
79 Au - Or - CPE Lyon - 2025-2026 - Partie 2 selon le scenario Technologies vertes
3. Demain et ailleurs
Une fois que vous avez identifié dans la littérature des scenarios pertinents pour les demandes à venir de votre élément, traitez chaque scénario séparément. Il est particulièrement important d'expliciter le(s) scenario(s) qui nourrissent vos réponses et de qualifier ce scenario, c'est ce qui vous est demandé en section 3.2. « qualification du scénario ». La section 3.1 «Pourquoi commencer en parlant de Scénarios? » vous explique un peu plus comment faire pour qualifier.
3.1 Pourquoi commencer en parlant de Scénarios ?
La qualification du scénario peut s'appuyer sur la compréhension des modes de vie, des choix techniques, des gouvernances et des dynamiques économiques qui sous-tendent ce(s) scenario(s). Pour ce travail de "qualification" du scenario qui vous sera demandé en 3.2 : nous avons adopté une grille possible, celle proposée par l'ADEME ex. Site de l'ADEME : les futurs en transition :
- 🌿 " génération frugale" - 🤝 "coopérations territoriales" - 💚 "technologies vertes" - 🔧 "pari réparateur" - ⚠️ et nous y avons ajouté le « Business as usual »
Il y en a d'autres.
Cette section ne requiert pas que vous rédigiez du contenu, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 3.2
Les réponses à des questions telles que “Est-ce que il y aura des difficultés d’approvisionnement de cet élément dans 20 ans?” impliquent toujours des hypothèses de scénarios. L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), un organisme public qui accompagne l’État français dans la transition écologique, a proposé quatre chemins “types” cohérents qui présentent de manière volontairement contrastée des options économiques, techniques et de société pour atteindre la neutralité carbone en 2050 (v. figure 3.1.1). [WEB-ADE-2021] - Le scénario 1 « génération frugale » propose une transition conduite principalement par la contrainte et la sobriété. - Le scénario 2 « coopérations territoriales » décrit une société qui se transforme selon une gouvernance partagée. - Le scénario 3 « technologies vertes » indique le choix d’une innovation mise au service de systèmes énergétiques décarbonés. - Le scénario 4 « pari réparateur » déploie une société qui place sa confiance dans la capacité à réparer les systèmes sociaux et écologiques.
Figure 3.1.1. Les quatre scenarios de décarbonation proposés par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Raport [WEB-ADE-2021] Pour le travail qui suit, on utilisera ce travail et ces quatre chemins contrastés, pensés pour la décarbonation, aussi pour qualifier les scenarios qui sous tendent les analyses de disponibilité à venir autour de l’élément en discussion. L’idée étant de reconnaître des éléments structurant des scenarios qui seront discutés: dans le scenario il y a t il une forte confiance (explicite ou implicite) vis à vis de la capacité de la technologies à apporter des solutions ? Dans le scenario il y a t il un fort accent sur la contrainte individuelle vis à vis de l’existant vers plus de sobriété? Etc etc ? Nous avons ajouté à ces 4 qualificatifs qui se refont aux quatre scénarios de l’ADEME : « frugal » « coopératif» « vert » et « réparateur » le cinquième « business-as-usual », qui caractérisera les scenario qui ne prévoient pas de changements vis-à-vis de l’actualité ( pas d’objectifs de neutralité carbone par exemple) Figure 3.1.2.
Figure 3.1.2. Les cinq qualificatifs utilisés ici pour qualifier les scenarios qui serviront à prévoir les tensions éventuelles autour du cycle de l’élément chimique en revue , les quatre premiers étant inspire des scénarios décrits par l'ADEME dans "Prospective - Transitions 2050 - Rapport “ [WEB-ADE-2021] Références section 3.1:
Nommer le scenario de la littérature que vous avez choisi pour répondre à la section 3.3 « Description des demains attendus pour le cycle de l’élément ». Ce scenario traite du futur de l’élément en revue ( quels usages à venir ? quels nouveaux accès aux ressources sont hypothisées ? , quelles prévisions sur les tensions éventuelles ? …). Identifier des points en commun avec les descriptions des scenarios de l’ADEME présentés en section 3.1 et Identifier parmi les cinq qualificatifs lequel s’adapte mieux au scenario que vous avez choisi ( « frugal » « cooperatif » « vert » réparateur » « business-as-usual »). Si la littérature dispose de plusieurs travaux autour de scénarios pour la demande à venir de l’élément, ceux-ci peuvent être traités ensemble dans les sections suivantes (3.2, 3.3 et 3.4), si ces scenarios appartiennent au même type (ils sont tous de scenario de type « technologies vertes » par exemple) . Si par contre il y a plusieurs scenarios disponibles dans la littérature et ces scenario appartiennent à des qualificatifs différents ( ex. scenario « a » est de type « business as usual » et la famille de scenarios « b » et « b’ » est de type « frugal ») chaque type de scenario doit faire l’objet d’une analyse à part entière (3.2.a, 3.3.a et 3.4.a pour scenario a, 3.2.b, 3.3.b et 3.4.b pour famille de scenario b,b’et b’’ …).
Choix parmi les 5 scénarios
Technologies vertes
Références section 3.2:
[WEB-FRI-2020], Environmental impact of high-value gold scrap recycling, Benjamin Fritz, Carin Aichele & Mario Schmidt. Consulté le 01/04/2026 https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01809-6
[WEB-GHG-2024] How recycling can help the climate and other facts, BBC. Consulté le 07/04/2026
How recycling can help the climate and other facts
[WEB-DIS-2025], Eco-Friendly Gold Extraction Methods Reshaping Modern Mining, par Muflih Hidayat. Consulté 25/03/2026 https://discoveryalert.com.au/green-gold-extraction-sustainable-mining-methods-2025/
[ART-PRO-2026] Progress in bioleaching and its mechanism: a short review, Springer Nature. Consulté le 01/04/26
Progress in bioleaching and its mechanism: a short review | Discover Environment | Springer Nature Link
[WEB-STE-2026], Projet de réhabilitation de la mine d’or Long Lake, par Marc Stewart. Consulté le 07/04/2026 https://www.ontario.ca/fr/page/projet-de-rehabilitation-de-la-mine-dor-long-lake
[WEB-McC-2025], From Waste to Green Applications: The Use of Recovered Gold and Palladium in Catalysis, par Sean McCarthy, Alvin Lee Wei Jie, D Christopher Braddock, Angela Serpe, James D E T Wilton-Ely. Consulté le 01/04/2026 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8434531/
Explications sur ce choix de scenario
Pour mieux comprendre ce futur, on peut le comparer aux modèles de l'ADEME :
S3 - Technologies Vertes : C'est le moteur du scénario. On remplace le cyanure (un poison mortel utilisé pour séparer l'or de la roche) par de la glycine (un acide aminé naturel) [WEB-DIS-2025] ou par des bactéries qui effectuent le travail naturellement (biolixiviation) [ART-PRO-2026]. L'IA est aussi utilisée pour scanner le sol depuis l'espace et éviter de creuser là où il n'y a rien [WEB-KIN-2026].
S4 - Pari Réparateur : C'est le cœur éthique du projet. Ce scénario accepte que l'industrie ait pollué, mais parie sur la science pour réparer. L'objectif est de retourner sur les anciens sites miniers pour filtrer l'eau polluée à l'arsenic et replanter de la végétation. On ne se contente pas de ne plus polluer, on essaie d'effacer les traces du passé.
3.3 Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Nous utilisons le pluriel - demains - parce que si des scenarios qualitativement différents existent (ex. des scenarios 'frugaux' et des scenarios 'verts') ils est possible que des demains différents se dessinent
Ceci dit, comme expliqué plus haut, vous traiterez séparément les scenarios qualitativement différents et ensemble les scenarios apparentant à la même famille( ex. tous qualitativement « frugaux »).
Exemples d'Informations attendues : Quelles sont les demandes futures attendues dans le cadre d'un/de scenario(s) « de transitions » pertinent(s) : demandes futures et production ? Bouclage possibles ? comment : techno "émergentes" et/ou voies de substitution et /ou de réduction
Description des demains attendus pour le cycle de l’élément
Le scénario "L'Or Circulaire et Réparateur" part d'un constat d'urgence : nous avons déjà extrait une grande partie de l'or facilement accessible sur Terre. Les gisements restants sont de plus en plus pauvres (il faut broyer des tonnes de roche pour quelques grammes d'or), ce qui rend l'extraction traditionnelle très polluante et énergivore [WEB-FRI-2020].
Ce scénario est une réponse stratégique proposée par des acteurs qui veulent éviter une pénurie tout en respectant les nouvelles normes écologiques. Il ne s'agit pas de "moins consommer" (sobriété), mais de "mieux produire" en utilisant la technologie pour boucler la boucle du recyclage et soigner les sites miniers abîmés par le passé.
Dans ce futur proche (2030-2050), l'or n'est plus seulement un bijou ou une valeur refuge, c'est un métal technologique indispensable.
Usages : On en a besoin partout : dans les processeurs de nos ordinateurs, les capteurs des voitures électriques et les dispositifs médicaux de haute précision. Sa demande reste donc élevée [WEB-ORE-2025].
Accès à la ressource : Le changement majeur est l'apparition de la "Mine Urbaine". Au lieu de creuser des trous géants dans la jungle ou le désert, on installe des usines de recyclage ultra-modernes près des villes. Elles récupèrent l'or contenu dans nos 62 millions de tonnes de déchets électroniques annuels. L'or devient une ressource que l'on récolte dans nos vieux objets plutôt que de l'extraire du sol [WEB-GHG-2024].
Tensions : Si la tension sur la ressource naturelle diminue, une nouvelle tension apparaît : la guerre des déchets. Les pays qui ne savent pas recycler leurs propres appareils électroniques perdent leur souveraineté et deviennent dépendants de ceux qui possèdent la technologie de recyclage [WEB-GHG-2024].
Références section 3.3:
[WEB-FRI-2020], Environmental impact of high-value gold scrap recycling, Benjamin Fritz, Carin Aichele & Mario Schmidt. Consulté le 01/04/2026 https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01809-6
[WEB-GHG-2024] How recycling can help the climate and other facts, BBC. Consulté le 07/04/2026
How recycling can help the climate and other facts
[WEB-DIS-2025], Eco-Friendly Gold Extraction Methods Reshaping Modern Mining, par Muflih Hidayat. Consulté 25/03/2026 https://discoveryalert.com.au/green-gold-extraction-sustainable-mining-methods-2025/
[ART-PRO-2026] Progress in bioleaching and its mechanism: a short review, Springer Nature. Consulté le 01/04/26
Progress in bioleaching and its mechanism: a short review | Discover Environment | Springer Nature Link
[WEB-STE-2026], Projet de réhabilitation de la mine d’or Long Lake, par Marc Stewart. Consulté le 07/04/2026 https://www.ontario.ca/fr/page/projet-de-rehabilitation-de-la-mine-dor-long-lake
[WEB-McC-2025], From Waste to Green Applications: The Use of Recovered Gold and Palladium in Catalysis, par Sean McCarthy, Alvin Lee Wei Jie, D Christopher Braddock, Angela Serpe, James D E T Wilton-Ely. Consulté le 01/04/2026 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8434531/
Impacts pressentis du déploiement visé ( impacts qui peuvent intervenir au niveau de extraction/ transformation/ distribution/ utilisation/ fin de vie/ recyclage)
Impacts attendus
Le but ultime est d'arriver à un "bouclage", c'est-à-dire que l'or tourne en rond dans l'économie sans jamais devenir un déchet.
Bouclage matière : En 2050, 80% de l'or utilisé provient du recyclage. C'est une victoire technologique : on a réussi à créer une boucle presque fermée [WEB-McC-2025].
Impacts écologiques : Le passage à la mine urbaine permet de réduire de 80% les émissions de CO2 par gramme d'or. On économise aussi des milliards de litres d'eau qui étaient auparavant utilisés pour le traitement des minerais [WEB-GHG-2024].
Limites : Le bouclage n'est jamais parfait (100% est impossible). Il y aura toujours de petites pertes (or égaré dans l'environnement, composants trop petits), mais le "pari réparateur" compense cela par une extraction minière primaire devenue extrêmement propre et limitée au strict nécessaire [WEB-McC-2025].
Références section 3.4:
[WEB-FRI-2020], Environmental impact of high-value gold scrap recycling, Benjamin Fritz, Carin Aichele & Mario Schmidt. Consulté le 01/04/2026 https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-020-01809-6
[WEB-GHG-2024] How recycling can help the climate and other facts, BBC. Consulté le 07/04/2026
How recycling can help the climate and other facts
[WEB-DIS-2025], Eco-Friendly Gold Extraction Methods Reshaping Modern Mining, par Muflih Hidayat. Consulté 25/03/2026 https://discoveryalert.com.au/green-gold-extraction-sustainable-mining-methods-2025/
[ART-PRO-2026] Progress in bioleaching and its mechanism: a short review, Springer Nature. Consulté le 01/04/26
Progress in bioleaching and its mechanism: a short review | Discover Environment | Springer Nature Link
[WEB-STE-2026], Projet de réhabilitation de la mine d’or Long Lake, par Marc Stewart. Consulté le 07/04/2026 https://www.ontario.ca/fr/page/projet-de-rehabilitation-de-la-mine-dor-long-lake
[WEB-McC-2025], From Waste to Green Applications: The Use of Recovered Gold and Palladium in Catalysis, par Sean McCarthy, Alvin Lee Wei Jie, D Christopher Braddock, Angela Serpe, James D E T Wilton-Ely. Consulté le 01/04/2026 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8434531/
3.5 Synthèse "Demain et ailleurs"
Synthèse pour le scénario étudié
Face à l'épuisement progressif des gisements facilement exploitables et à une demande en or technologique en constante hausse (électronique, dispositifs médicaux, mobilité électrique), ce scénario hybride articule deux logiques complémentaires : technologie verte et pari réparateur. Plutôt que de réduire la consommation, il mise sur l'innovation pour fermer la boucle du cycle de l'or. La "mine urbaine", fondée sur le recyclage des 62 millions de tonnes de déchets électroniques produits chaque année, remplace progressivement l'extraction primaire traditionnelle. Des procédés propres comme la biolixiviation bactérienne ou l'utilisation de glycine supplantent le cyanure, tandis que l'IA optimise la prospection pour limiter les forages inutiles. L’objectif en 2050 est que 80 % de l'or en circulation proviendrait du recyclage, réduisant les émissions de CO₂ de 80 % par gramme produit et économisant des milliards de litres d'eau. En parallèle, le volet réparateur engage activement la restauration des anciens sites miniers pollués par la dépollution des eaux à l'arsenic, la reforestation tout en cherchant à effacer les traces du passé industriel. Le cycle de l’or ne sera jamais parfait, mais l'extraction primaire devient ultra-propre et limitée au strict nécessaire. La principale tension émergente reste la souveraineté technologique : les nations maîtrisant le recyclage avancé risquent de recréer de nouvelles dépendances mondiales.
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
(500- 1000 caractères environ)
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ?Elements co-évoluant :
La symbiose minière
La dépendance entre les éléments s’explique par plusieurs mécanismes géochimiques ayant lieu dans les pegmatites LCT (lithium-césium-tantale). Certains éléments se concentrent conjointement au cours de l’évolution du magma. Le mécanisme à l'origine de cette co-évolution est la cristallisation fractionnée. En effet, lors de la solidification du magma, les minéraux majeurs cristallisent en premier, puis des éléments compatibles se joignent à la structure cristalline de ceux-ci. Cependant, les éléments tels que le lithium, celsium ou le tantale sont incompatibles avec ce phénomène et vont donc rester dans le magma résiduel au fil de la cristallisation. Ainsi, la concentration en lithium dans le magma évolue avec celles des éléments partageant le même comportement géochimique (1).
Dans les systèmes LCT, cette coévolution est particulièrement marquée. Cependant, le lithium évoluent également avec un ensemble plus large d’éléments incompatibles. On y retrouve le béryllium, le niobium, l’étain, le hafnium, le gallium et le rubidium. Ces éléments présentent des comportements similaires à celui du lithium(1).
Ainsi l’exploitation du lithium permet de valoriser d’autres produits. En effet, les gisements de pegmatites LCT représentent environ un tiers de la production mondiale de lithium, la quasi-totalité du tantale, et la totalité du césium. Les éléments, Li, Cs, Ta, Sn et Be forment donc le socle naturel des symbioses matérielles issues de pegmatites.
Par ailleurs, le rôle des éléments volatils est déterminant dans ce processus. La présence du fluor, du bore, du phosphore et d’eau dans les phases tardives du magma abaisse la température de fusion, augmente la mobilité des éléments et favorise la croissance de cristaux qui caractérisent les pegmatites. Ces éléments ne coévoluent pas seulement avec le lithium, ils permettent également de contrôler sa concentration. Ainsi, ils jouent un rôle indirect mais essentiel dans la dépendance géochimique entre les éléments(1).
La symbiose géothermique
La symbiose géothermique peut être représentée par le projet Vulcan Energy Resources. Ce dernier modèle illustre ce qu’on pourrait appeler une symbiose à flux croisés : un seul flux géologique (la saumure chaude) est décomposé en plusieurs flux industriels (chaleur, électricité, lithium) qui s’alimentent mutuellement. (2)
L’eau chaude est pompée à plusieurs kilomètres sous terre. Sa chaleur sert à produire de l’électricité et du chauffage, puis le lithium est extrait. En effet, la chaleur concentre le chlorure de lithium, l’électricité alimente l'électrolyse et la saumure appauvrie est réinjectée pour maintenir le réservoir, ce qui limite l’impact environnemental. (3)
C’est un modèle d’écologie industrielle souterraine, où le gisement lui-même joue le rôle d’infrastructure énergétique.
Symbioses industrielles :
Les coproduits directs de la transformation
Les procédés industriels de traitement du lithium génèrent des sous-produits récupérables : chlorure de potassium (KCl), sulfate de sodium (Na2SO4), chlorure de sodium (NaCl), sulfate de potassium (K2SO4), et acide borique (H3BO3).(4)
Les matériaux de batteries purifiés comprennent l’hydroxyde de lithium (LiOH), le carbonate de lithium (Li2CO4), le chlorure de lithium (LiCl), mais aussi le sulfate de nickel (NiSO4), le sulfate de cobalt (CoSO4) et le sulfate de manganèses (MnSO4).(4)
Les “compagnons de chaînes techniques”
Le lithium ne fonctionne jamais seul. En effet, il est le porteur d’ions, mais dépend d’autres éléments, ayant chacun un rôle précis. Certains permettent de stocker l'énergie dans les batteries lithium-ion. Elles sont composées d’une cathode formée d’un oxyde mixte de lithium, principalement LiCoO2 mais aussi LiMn2O4, LiNiO2, LiFePO4. L’anode de la pile est composée par le carbone graphite. Le lithium forme un alliage avec le graphite en s'intercalant dans les feuillets du graphite composé de carbone. Enfin, l’électrolyte est constitué de fluorophosphate de lithium (LiPF6).(6)
On retrouve le lithium dans d’autres chaînes techniques. Dans l’aéronautique, le lithium co-évalue l'aluminium. L’ajout de 1% de lithium dans l’aluminium permet de diminuer sa masse volumique de 3% et d’augmenter son module élastique de 6%.(5) Un airbus contient 13,4 tonnes d’alliages Al-Li, soit 5% de la masse de l’appareil. Dans la métallurgie, il interagit également avec l’aluminium via la cryolithe. L’ajout de carbonate ou de chlorure de lithium dans le bain de cryolithe forme du fluorure de lithium qui abaisse la température de fusion et limite les émissions de difluor.(5)
Ce que nous apprend les interdépendances
La co-criticité
Cartographier les symbioses du lithium, c’est cartographier ses points de rupture. Le lithium ne peut exister comme technologie sans ses compagnons. Or chacun d’entre eux est lui-même critique.
Entre 85 et 95% des matériaux utilisés dans la composition des batteries proviennent de Chine. Le véritable problème réside dans la concentration de l’industrie de traitement des minerais essentiels aux technologies vertes. Les longs délais de l’entrée en production de nouvelles mines, souvent entre 10 et 20 ans, s’écoulent entre l’exploration et l’exploitation commerciale, limitant les réponses face à la demande en explosion ou aux fortes perturbations des chaînes d’approvisionnement mondiale. (7)
Ainsi, les symbioses sont considérées comme rigides. En effet, on ne remplace pas facilement un compagnon de chaîne technique par un autre. Cela prend des années pour changer de chimie de batterie, passer du NMC (nickel, manganèse et cobalt) à LFP (lithium, fer et phosphore), et configurer toute la chaîne de valeur.
Cela révèle que la transition énergétique ne réduit pas les dépendances mais elle les déplace, du pétrole vers les métaux, en les rendant plus nombreuses et plus interdépendantes.
Une tentative de robustesse
Une réponse possible à cette fragilité est la désymbiose partielle, c'est-à-dire changer de compagnons de chaîne technique. En effet, alors qu’une batterie NMC utilise des matériaux onéreux et géopolitiquement sensibles, la technologie LFP utilise du fer et du phosphore, deux éléments abondants et peu coûteux. Néanmoins, la Chine maîtrise aujourd'hui l’ensemble de la chaîne de production, depuis l'extraction des matières premières jusqu’à l'assemblage final des cellules, ce qui lui confère un avantage concurrentiel face aux autres producteurs mondiaux.(8)
Les dimensions invisibles des symbioses
L’eau est la symbiose invisible par excellence puisqu’elle ne figure pas dans la liste de “compagnons de chaîne technique”, mais elle conditionne toute la transformation du lithium. Cette dernière n'apparaît dans aucune formule chimique de batterie et pourtant elle est consommée massivement à chaque étape. Dans le Salar de Atacama au Chili, les activités minières ont consommé 65% des ressources en eau de la région , avec un impact important sur les agriculteurs locaux, ou certaines communautés qui doivent déjà faire venir l’eau d’ailleurs.(9) D’autres impacts, comme l’exposition du salar à des produits chimiques sont à l'étude. En effet, ces derniers pourraient contaminer des cours d’eau utilisés par les humains et le bétail.
D’autre part, la symbiose Li-Co implique le travail humain dans des conditions extrêmes. En République Démocratique du Congo (RDC), on estime qu'environ 40 000 enfants doivent travailler dans des mines pour récupérer le cobalt, âgés de 3 à 17 ans, dans des conditions périlleuses et déplorables, descendant dans des puits profonds sans protection.(10) L’expansion de mines industrielles a ainsi entraîné l’expulsion forcée de populations entières et d’autres graves atteintes aux droits humains, notamment des agressions sexuelles, des incendies volontaires et des violences.(11) Les conséquences de la symbiose Li-Co, pourtant indispensable pour la production de batterie, restent totalement invisibles tant qu’on n’en fait pas la cartographie.
En RDC, l'expansion de mines industrielles de cobalt et de cuivre a entraîné l'expulsion forcée de populations entières et d'autres graves atteintes aux droits humains, notamment des agressions sexuelles, des incendies volontaires et des violences.
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
Le lithium n’existe jamais seul. Géologiquement, il co-évalue avec le césium, le tantale, le rubidium et l'étain dans les pegmatites LCT, rendu possible par des éléments volatils (F, B, P, eau).
Lors de sa transformation, ses partenaires naturels disparaissent et de nouveaux apparaissent : cobalt, nickel, manganèse, fer, phosphore dans les cathodes ; graphite dans l’anode et le fluor et phosphore dans l’électrolyte.
Ces symbioses techniques révèlent une fragilité systémique puisque 85 à 95% des matériaux de batteries sont raffinés en Chine. La transition énergétique ne réduit pas les dépendances, elle les déplace.
Cartographier ces symbioses rend enfin visible ce que l’objet technique dissimule : l’eau sacrifiée dans l’Atacama ou encore les enfants travaillant dans les mines. Derrière la légèreté d’une batterie se cache la lourdeur d’un système mondial d’extractions et de violences.
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique
Le lithium est un élément qui n’a pas qu’une seule facette ; il possède de multiples visages. Ses hétéronymes ont évolué au cours du temps en fonction de ses usages et des récits qui l’entourent. Historiquement, le lithium apparaît d’abord comme un simple minéral en 1790. C’est en 1817 qu’il est isolé et nommé lithium. Il s’incarne ensuite dans un rôle de soignant pour ses propriétés médicinales. Il a servi pour le traitement de la goutte, de la manie ou encore des troubles bipolaires et dépressifs. Son identité change dès 1940 lorqu’il entre dans le milieu industriel sous forme de graisse de lithium pour les moteurs d’avions, encore valable de nos jours. Durant la Guerre foide, il devient un acteur stratégique indispensable à la création d’armes nucléaires. Enfin, avec l’avènement des batteries rechargeables, le lithium change de statut. En 1980 et 1985, différentes percées permettent d’améliorer ces batteries et d’en faire celles qu’on connaît. Aujourd’hui, il n’est plus seulement un métal, mais le personnage central qui alimente les récits de transitions écologiques.
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ?
Avec quels autres éléments votre élément est-il géologiquement lié ? Quelles relations imposées par la croûte terrestre structurent déjà ses possibilités d’usage ?
Le groupe des platines, dit « MGP » contient le Platine (Pt) mais également le Palladium (Pd), le Rhodium (Rh), le Ruthénium (Ru), l’Iridium (Ir) et l’Osmium (Os). Ces métaux du même groupe tendent donc à se retrouver dans les mêmes gisements géologiques, où l’on retrouve également les métaux plus communs tels que le nickel, le cuivre et le fer.
Ces roches se retrouvent principalement en Afrique du Sud, dans une zone d’une ancienne formation volcanique : le Bushveld Igneous Complex, qui représente 75% des ressources mondiales en platine. Les gisements de PGM sont également présents en grande quantité en Russie et au Zimbabwe. [WEB-AUC-2025]. Le graphique ci-dessous représente la répartition de la production minière mondiale de platinoïdes [WEB-MIN-2020] :
La croûte terrestre impose une logique de co-production, on ne peut pas extraire uniquement un métal. Par exemple, si l’on souhaite extraire du rhodium, très utilisé pour les pots catalytiques, cela nous oblige à extraire également une certaine quantité de platine. Les usages de chaque métal sont donc contraints par la demande des autres. [WEB-WEF-2023]
Quels éléments sont mobilisés par les procédés qui le transforment ? Que devient la relation entre ces éléments lorsque l’on passe de la mine à l’objet ?
Plusieurs étapes sont nécessaires pour passer de la mine à l’objet. Tout d’abord il y a une séparation physique. Une fois que le minerai est remonté de la mine il est broyé en poudre très fine puis mélangé à de l’eau et des produits chimiques. Des bulles d’air sont soufflées dans ce mélange, c’est le phénomène de flottaison. Il y a ensuite une fusion, une séparation par la chaleur. La poudre est chauffée à plus de 1500°C dans un grand four. A cette température les métaux fondent et se séparent selon leur poids et leur nature chimique. On ajoute de la silice et de la chaux pour "attraper" les impuretés et les faire flotter en surface. [WEB-NSC-XXX]
Finalement il y’a l’étape d’affinage chimique, une séparation par acides. La lixiviation à l'eau régale (aqua regia) utilise un mélange d'acide nitrique et d'acide chlorhydrique dans un rapport 1:3. Ce mélange produit du chlore naissant et du chlorure de nitrosyle, suffisamment puissants pour dissoudre le platine et le palladium. L'acide chlorhydrique est l'agent de lixiviation le plus couramment utilisé et le plus économique. Les acides utilisés lors de l’affinage chimique dissolvent sélectivement chaque métal, permettant de récupérer chaque métal séparément.
A la mine, les métaux du groupe MGP forment un tout minéral indissociable. Le procédé de transformation est précisément une longue opération de séparation progressive : chaque étape (broyage, flottation, fusion, lixiviation acide) défait ces liens géologiques pour isoler chaque métal dans sa forme pure.[WEB-MEG-2026]
Références section 4.2:
[ART - AUT - AAAA] : .....
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
Le platine appartient au groupe des métaux du groupe du platine appelé MGP, contenant le palladium, le rhodium, le ruthénium, l’iridium et l’osmium. Ces métaux coexistent dans les mêmes gisements, concentrés à 75 % en Afrique du Sud. Cette coprésence impose une co-production contrainte : extraire un métal oblige à extraire les autres, couplant ainsi leurs marchés.
Dans ses usages dans les pots catalytiques, piles à combustible et électronique par exemple, le platine co-évolue avec d’autres MGP qui jouent des rôles complémentaires et dont les marchés sont interdépendants.
Ces interdépendances révèlent des fragilités systémiques : toute perturbation politique ou infrastructurelle en Afrique du Sud se répercute immédiatement sur le marché mondial.
Pourtant certains impacts restent souvent cachés dans les discours sur les « métaux verts » : milieux naturels dégradés, pollution, conditions de travail dans les mines, impacts sur la santé des communautés et énormes consommations d’énergie fossile nécessaires à l’extraction du métal et à son raffinage.
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique
Tout élément chimique active des images, des récits, des symboles qui influencent nos manières de le percevoir, de l’extraire, de le valoriser ou de le craindre. Dans Carbone : ses vies, ses œuvres, Bernadette Bensaude-Vincent et Sacha Loeve posent un principe fondamental, un élément n’est pas un “quoi”, mais un “qui”. Non pas « qu’est-ce que le carbone ? », mais « qui est carbone ? » [LIV-BER-2018].
Pour l’enquête sur les imaginaires, cela suggère que l’élément peut être pensé comme un personnage, avec des vies multiples, des voix, des transformations, des relations, des avatars (hétéronymes).
Chercher : quels hétéronymes cet élément a-t-il eus au cours de l’histoire ?
Les noms donnés au platine au cours de l’histoire sont petit argent et or blanc. [LIV-DID-1751]
Identifier les puissances d’agir propres à l’élément : conductivité (Cu), corrosion (Fe), volatilité (Hg), fluorescence (P)… Chercher comment ces puissances ont été imaginées, craintes, mobilisées.
Le platine a une grande résistance à la corrosion et à l’oxydation, ce qui le rend très stable.
Pour chaque élément, identifier les temporalités qu’il impose : cinétiques lentes ? réactions violentes ? stockage long ? dissipation rapide ? Puis les types de récits qui en découlent.
Le platine, comme dit précédemment est très stable on peut donc dire qu’il possède une cinétique très lente. [WEB-TEC-2026]
Tout cela donne au platine un aspect éternel dans l’imaginaire collectif.
Paradoxalement, le platine est utilisé comme catalyseurs dans des réactions chimiques ce qui signifie qu’il permet une cinétique rapide.
[WEB-SCF-2025] : Société Chimique de France. 2025. Platine. https://new.societechimiquedefrance.fr/produits/platine/ - Consulté le 04/04/2026
[LIV-BER-2018] : Bernadette Bensaude-Vincent et Sacha Loeve « Carbone : ses vies, ses œuvres » Seuil, 2018.
Exemples d’Informations attendues dans cette section: représentations littéraires , artistiques et culture populaire ou politiques liés à l'éléments :
Quand on dit platine, on pense très rapidement à de la bijouterie de luxe qui tient dans le temps. En effet, le platine est utilisé pour les alliances de mariage ou les bagues de fiançailles qui ont comme but d’être éternelles.
On peut également penser à « platinium » qui est une carte bancaire avec de plafonds élevée. D’après Visa, cette carte offre des avantages “premium”. Elle est associée à la richesse ce qui correspond au platine vu son prix très élévé. [WEB-VIS-2026]
Lorsque l’on entend le mot « platine » il est également possible de penser aux platines utilisées par les DJ. Cependant, il est important de souligner que le métal est un nom masculin, alors que la platine vinyle est un nom féminin. [Dictionnaire LAROUSSE] De plus, ces deux notions n’ont pas la même étymologie. En effet, la platine vient de « plat » tandis que le platine vient de « platina ». [Dictionnaire de l’académie française] [WEB-DIC-2019] [WEB-DIC-2023] [WEB-TEC-2025]
Sur PlayStation, il existe différents niveaux de trophées qui sont les suivants :
Bronze : niveaux 1 à 299
Argent : niveaux 300 à 599
Or : niveau 600 à 998
Platine : niveau 999
Références section 5.2 :
[LIV-DID-1751] Diderot et D’Alembert, Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, vol. 12, « Platine ou Or blanc (n. f.) », p. 740-743.
4.1 Comment un élément chimique peut-il dépendre d’un autre ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des éléments, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez surtout pour remplir la section 4.2
…extrait tiré de https://greenwashingeconomy.com/mythe-transition-energetique-fressoz/ : “Dans son livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), l’historien des techniques et de l’environnement Jean-Baptiste Fressoz montre qu’il n’y jamais eu de transition énergétique par le passé – et qu’une décarbonation de l’économie mondiale dans les décennies à venir relève du miracle. L’historien s’attaque au récit « phasiste » qui découpe l’histoire de l’énergie en différents âges : l’âge du bois aurait prédominé jusqu’aux XVIIIe et XIXe siècles où le charbon aurait pris le relais, lui-même remplacé au XXe siècle par le pétrole. Fressoz déboulonne ce mythe de la transition en décrivant longuement les symbioses matérielles passées et présentes entre les éléments du système-monde technologique. Plus concrètement, l’exploitation de nouvelles sources d’énergies et de nouvelles matières ne pousse pas les anciennes vers l’obsolescence, bien au contraire.”. …
En acceptant l’invitation de Fressoz à prêter attention aux symbioses matérielles éventuelles, cette section propose que vous intéressiez à expliciter les interdépendances entre l’élément chimique étudié jusqu’à maintenant et d’autres éléments chimiques. Références section 4.1: … livre Sans transition – Une nouvelle histoire de l’énergie (2024), . Jean-Baptiste Fressoz. Pour une histoire des symbioses énergétiques et matérielles. Annales des mines - Série Responsabilité et environnement, 2021, pp.7-11. ⟨hal-03101307⟩
4.2. Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec celui étudié ?
Symbioses matérielles éventuelles : 🔹 i) autres éléments localisés dans les mêmes minerais (spécifier si ces autres éléments génèrent plutôt des déchets ou ont des filières d'exploitation à part entière 🔸 ii) autres éléments qui sont nécessaires aux usages les plus importants (autres "éléments matériels" peut s'entendre au sens chimiques "éléments chimiques" , mais aussi plus large : type d'infrastructure, ... )
Quels autres éléments chimiques co-évoluent avec cet élément chimique ?4.2.1. L'interdépendance géologique et les structures de la croûte
L'or ne se présente que très rarement de manière isolée dans la nature. Sa présence est intrinsèquement liée à des structures minéralogiques spécifiques qui dictent ses possibilités d'usage et d'extraction.
Associations minérales : géologiquement, l'or est étroitement associé aux sulfures métalliques contenant du fer, du nickel ou de l'antimoine.
Alliages naturels : On le retrouve également sous forme d'alliage naturel avec l'argent ou le mercure, notamment dans les contextes d'extraction artisanale.
Contraintes de teneur : La croûte terrestre impose des gisements de faible teneur, souvent inférieure à 1 gramme d'or par tonne de roche, ce qui rend nécessaire le traitement de volumes massifs de minerai.
Le verrou des minerais réfractaires : Lorsque l'or est piégé chimiquement dans des sulfures, il est dit "réfractaire" (difficile à extraire par les méthodes classiques). La géologie impose alors une étape de biolixiviation (utilisation de bactéries pour dissoudre les minéraux gênants) afin de libérer l'or avant son traitement chimique. [WEB-LEL-2026]
4.2.2. Dynamique des procédés : de la mine à l'objet fini
Le passage de la roche au métal pur repose sur une mobilisation massive d'autres éléments chimiques, créant une chaîne de dépendance technique complexe.
Le procédé dominant est la cyanuration (dissolution de l'or par une solution de cyanure), qui traite environ 80 % de la production mondiale. Ce secteur mobilise à lui seul 6 % de la production annuelle globale de cyanure de sodium.
La mobilisation des éléments lors de la transformation :
Le milieu chimique : La réaction nécessite du dioxygène et un maintien rigoureux du pH au-dessus de 10 (milieu basique) pour empêcher la formation de cyanure d'hydrogène, un gaz mortel.
La récupération par adsorption : On utilise du charbon actif pour fixer l'or dissous sur sa surface. Une tonne de charbon peut ainsi adsorber (fixer à sa surface) 70 kg d'or.
La réduction métallique : L'or est ensuite récupéré soit par électrolyse (passage d'un courant électrique) sur une cathode (électrode négative) en laine de fer , soit par cémentation au zinc (précipitation d'un métal par un autre).
L'affinage final : Pour atteindre une pureté extrême, on utilise le procédé Miller qui consiste à injecter du chlore gazeux à 1150°C pour éliminer les impuretés sous forme de chlorures volatils. [WEB-LEL-2026]
Évolution de la relation : Lorsque l'on passe de la mine à l'objet, la relation entre les éléments s'inverse. On ne subit plus les impuretés imposées par la géologie, mais on crée volontairement des alliages avec l'argent et le cuivre. Ces associations sont indissociables du marché de la joaillerie car elles permettent d'ajuster la dureté et la couleur du métal (or jaune, rose ou blanc).
4.2.3. Les compagnons de chaîne technique
Dans les technologies contemporaines, l'or fait partie d'une symbiose technique (une collaboration étroite entre plusieurs matériaux) où chaque élément est indispensable au fonctionnement global.
Le secteur numérique : Dans les smartphones ou les serveurs, l'or coévolue avec le cuivre, le silicium, le palladium, le lithium et le platine. Sa résistance exceptionnelle à la corrosion (altération chimique du métal) garantit la fiabilité des connexions sur le long terme.
La transition énergétique : L'or est un "compagnon" essentiel des cellules photovoltaïques de pointe (panneaux solaires) associé à différents éléments tels que le silicium, l’argent, l’aluminium et le cuivre et intervient dans les procédés de conversion de l'hydrogène en tant que catalyseur pour abaisser l’énergie d’activation des réactions chimiques. [ART-KEE-2014] [WEB-WGC-208]
4.2.4. Fragilité et risques du système
L'analyse de ces interdépendances révèle des vulnérabilités stratégiques pour le système industriel.
Risques chimiques : La dépendance mondiale au cyanure de sodium constitue une fragilité majeure. Pour renforcer la robustesse du système, des alternatives comme le thiosulfate de calcium apparaissent. Cependant, ce procédé exige des concentrations de réactifs 20 à 80 fois plus élevées que la cyanuration classique.
Dépendances géopolitiques : L'or est souvent un sous-produit d'autres métaux. Sa production peut donc être impactée par les fluctuations de prix ou les tensions politiques touchant les mines de cuivre ou de nickel. [WEB-LEL-2026]
4.2.5. Les dimensions invisibles du système
Cartographier ces symbioses permet de rendre visibles des infrastructures et des ressources indispensables au brillant de l'or :
Infrastructures de recyclage : Le système dépend de la capacité à régénérer le charbon actif par chauffage à haute température (600-750°C) pour le réutiliser.
Gestion de l'eau et des milieux : Les nouveaux procédés, comme celui utilisé à la mine de Goldstrike, utilisent l'osmose inverse (système de filtrage très fin sous pression) pour recycler les ions et limiter l'impact environnemental.
Valorisation des déchets : L'hydrométallurgie (chimie des solutions) permet désormais de retraiter les "stériles" (roches broyées sans valeur apparente) d'anciennes mines pour en extraire les dernières traces d'or, comme cela a été fait en France à Salsigne. [WEB-LEL-2026]
4.3 Synthèse "Interdépendances"
Synthèse
L’or s’inscrit dans un système d’interdépendances critiques. Géologiquement, il est indissociable des sulfures métalliques , imposant des procédés comme la biolixiviation pour libérer le métal des minerais réfractaires. Sa transformation repose sur une chimie lourde : la cyanuration mobilise 6 % de la production mondiale de NaCN et exige un contrôle strict du pH (>10).
En aval, l'or forme des symbioses techniques avec le cuivre, le silicium ou le palladium pour garantir la fiabilité du numérique. Si le recyclage des réactifs (charbon actif , thiosulfate ) renforce la robustesse du système, sa forte intensité énergétique (broyage < 0,1 mm) et sa dépendance aux intrants chimiques révèlent une vulnérabilité stratégique face aux enjeux écologiques.
5. Au-delà des savoirs académiques, de la parole institutionnelle et d’autres voix hautes
5.1. Qu'est-ce qui fait autorité ?
Cette section ne requiert pas que vous y ajoutiez des élément s, juste que vous en preniez connaissance et que vous l’utilisiez pour remplir la section 5.2
Qu’est ce qui fait autorité ? La Science est-il un régime de vérité parmi d’autres? … Quelle est la place des institutions dans la création de la légitimité d’une parole portée ? Certaines voix plutôt que autres (ex. prévision de Shell IFPEN, LPO, association du quartier, état, Green peace, post de réseau social, diocèse, installation artistique, pièce dans un musée) n’ont pas le même poids , ni méthodes ni fiabilité.
Le concept de “voix haute et voix basses” de cultural studies latin americains peut aussi être intéressant dans ce contexte Références section 5.1: “ Qu’est-ce qu’un régime de vérité?” Olivier Guerrier… https://journals.openedition.org/framespa/10067
María Grace Salamanca González “Esthétique du care pour l’Antropocène” Editions deux-cent-cinq (01/05/2023), EAN : 9782919380671, 119 pages
ref littéraire, artistique et culture populaire liés à l'élément étudié
Imaginaires liés à l'élément chimique
L’or est sans doute l’un des éléments chimiques les plus chargés symboliquement dans l’histoire humaine. Bien plus qu’un simple métal, il incarne à la fois la richesse, le pouvoir, l’immortalité et la pureté. Depuis l’Antiquité, il est associé au divin : dans l’Égypte ancienne, l’or est considéré comme la « chair des dieux », tandis que dans les civilisations précolombiennes, il symbolise le soleil et l’énergie vitale [ART-BEN-2018]. Dans cette perspective, l’or peut être pensé comme un « personnage » aux multiples avatars. Il apparaît sous différentes formes : métal natif dans les gisements, objet précieux (bijoux, monnaies), réserve de valeur dans les systèmes économiques [WEB-OFI-2024], ou encore matériau technologique dans l’électronique et les nanotechnologies [ART-MDP-2024]. Cette multiplicité d’états correspond à autant d’« hétéroformes » de l’élément.
Les puissances d’agir de l’or reposent sur ses propriétés physico-chimiques exceptionnelles. Sa très faible réactivité chimique (résistance à la corrosion et à l’oxydation) explique son association à l’éternité et à l’inaltérabilité. Sa conductivité électrique élevée permet son utilisation dans les composants électroniques. Sa malléabilité et sa ductilité extrêmes facilitent sa transformation en feuilles très fines (feuilles d’or), renforçant son usage artistique et décoratif. Ces propriétés ont nourri des imaginaires spécifiques : l’or comme matière parfaite, incorruptible, presque « hors du temps ». Cependant, ces qualités ont également suscité des tensions et des craintes. L’attrait pour l’or a conduit à des phénomènes historiques majeurs tels que les ruées vers l’or (gold rush), associées à la conquête territoriale, à l’exploitation intensive des ressources et à des conflits sociaux. Dans certaines régions, l’or est ainsi associé à la violence, à la destruction environnementale et aux inégalités [WEB-CONV-2019].
Du point de vue des temporalités, l’or impose un paradoxe. D’un côté, sa formation géologique est extrêmement lente, à l’échelle de millions d’années, et son altération est quasi inexistante. De l’autre, son extraction peut être brutale et rapide, notamment lors des ruées vers l’or ou de l’exploitation industrielle intensive. Enfin, dans l’économie moderne, l’or circule rapidement sous forme financière (marchés, réserves), tout en restant physiquement stable et durable. Ainsi, l’or se situe à l’interface entre permanence et circulation, matérialité et abstraction. Il cristallise des imaginaires puissants qui influencent à la fois les pratiques industrielles, les politiques économiques et les représentations culturelles.
Références section 5.2 :
[ART-BEN-2018] Bensaude-Vincent, B., & Loeve, S. (2018). Carbone : ses vies, ses œuvres. Paris : Seuil.
[WEB-OFI-2024] OFI Invest AM, "Comprendre les métaux : l’or, le plus précieux des métaux." Consulté le 24/03/26 [en ligne]. Disponible sur: https://www.ofi-invest-am.com/
[ART-MDP-2024] Ulrich, J. et al., Gold Production and the Global Energy Transition—A Perspective. Sustainability, 16(14), 5951.
[WEB-CONV-2019] The Conversation, "Pourquoi utilise-t-on du cyanure pour extraire l’or ?"
