L'utilisation de fer, de cuivre et de nickel augmente et se concentre en Asie depuis quelques décennies. Ces métaux de transition interviennent - purs ou en tant que composants - dans des produits qui se disséminent ensuite dans le monde entier, avec un essor du à la croissance modiale et, aussi, aux technologies "vertes" dans lesquelles ils sont utilisés.
"Combien ?", "où ?" et "comment ?" : trois questions importantes pour gérer, ensuite, le recyclage et l'économie des ressources minières de ces métaux.
De nombreux métaux et minerais métalliques sont extraits, transformés puis in fine utilisés dans des endroits parfois très éloignés. Leurs impacts sur l'environnement ne peut donc pas se centrer uniquement sur l'un ou l'autre lieu, mais doit tenir compte de leurs "trajets" autour du globe : connaître le flux de ces matériaux est important pour réduire la consommation des ressources naturelles via leur recyclage et ré-utilisation.
Une consommation de métaux en hausse
Or les matières raffinées de ces minerais métalliques sont utilisées dans un nombre croissant de technologies et l'extraction mondiale de minerais métalliques (dont plus de la moitié sont des minerais de fer et de cuivre) a augmenté de plus de 250% entre 1970 et 2010.
Le nickel, lui, est une ressource critique pour des technologies à faible teneur en carbone, des alliages à base de nickel pour la production électrique et la conception de batteries à base de Li-ion ou Ni-MH pour les véhicules électriques. Ainsi, la production mondiale de nickel a augmenté de façon quasi exponentielle depuis 1950 avec environ 10 000 tonnes (0,01 Tg) en 1900 contre 1,6 millions de tonnes (1,6 Tg) en 2007.
Focus sur le fer, le cuivre et le nickel
Une étude a donc analysé le flux matériel (MFA pour material flow analysis) pour quantifier les équilibres matériels dans les zones spécifiques concernées par la ressource et par la gestion des déchets concernant le nickel, le cuivre et le fer dans le commerce mondial, parmi 231 pays et régions. Des chercheurs japonais ont ainsi pu établir une "consommation apparente", résultat mathématique de "production + importations - exportations" (en tenant compte de la présence des métaux sous toute forme, y compris dans des produits avec les degrés élevés de fabrication).
En 2010, les niveaux de consommation apparente étaient de 1,7 millions de tonnes (1,7 Tg) pour le fer, 20 millions de tonnes (20 Tg) pour le cuivre et 2,1 millions de tonnes (2,1 Tg) pour le nickel... des chiffres qui représentent des multiplications par 2,1, 1,6 et 1,7 respectivement entre les consommations en 1995 et 2010.
Ces augmentations ont coïncidé avec une demande croissante de ces matériaux en Asie. 
Par exemple, le pourcentage de la consommation apparente de fer y représentait 41% de la consommation mondiale totale en 1995 et 64% en 2010. Pour le cuivre et le nickel, ce pourcentage a atteint 60% et 54%, respectivement, en 2010.
↑ Les 50 flux de fer les plus importants dans le commerce international en 2010 (les 10 les plus importants sont en rouge). L'analyse couvre les flux bilatéraux entre 231 destinations.
[unité : 1 Tg = 1 Teragramme = 1012 g = 1 million de tonnes]
↑ Distribution des 25 pays et régions ayant les plus importantes consommations apparentes de fer en 1995, 2000, 2005 et 2010.
↑ Distribution des 25 pays et régions ayant les plus importantes consommations apparentes de cuivre en 1995, 2000, 2005 et 2010.
↑ Distribution des 25 pays et régions ayant les plus importantes consommations apparentes de nickel en 1995, 2000, 2005 et 2010.
↑ Distribution de consommation apparente de ces trois métaux ( a = fer / b = cuivre / c = nickel) par habitant en 1995 et 2010.
Tendances et perspectives
L'analyse porte sur des chiffres s'arrêtant à 2010, mais la tendance ne s'est pas inversée ensuite : les extractions de fer ont atteint 1,3 millions de tonnes en 2014, celles de cuivre 19 millions de tonnes en 2014 et celles de nickel 2,7 millions de tonnes en 2013. Néanmoins, l'augmentation annuelle de la production s'est ralentie en Chine (+13% annuellement sur 1995-2010 / +4.5% sur 2010-2014).
Partout, les matériaux utilisés deviendront composants de déchets quand les infrastructures et objets auxquels ils ont été incorporés arriveront en fin de vie. Mais la boucle du recyclage n'est pas fermée, même pour ces trois métaux qui se prêtent très bien au recyclage... à condition de bien (mieux) séparer les métaux avant recyclage.
Une réelle traçabilité des composés dans les produits finis permettrait également un suivi plus fin de leur présence et des opportunités de recyclage.
Sources :
"Global distribution of material consumption: Nickel, copper, and iron"
publication scientifique accessible en ligne gratuitement (open access) - sous presse en mars 2018
(tous les graphiques de cet article proviennent de cette publication)
Lower rates applied by governments to company cars and diesel fuel in the 27 OECD countries & South Africa were a EUR 26.8 billion of foregone tax revenues in 2012.