Matériaux

« Nous nous sommes enrichis de l’utilisation prodigue de nos ressources naturelles et nous avons de justes raisons d’être fier de notre progrès. Mais le temps est venu d’envisager ce qui arrivera quand nos forêts ne seront plus, quand le charbon, le fer et le pétrole seront épuisés, quand les sols aurons été appauvris et lessivés vers les fleuves, polluant leurs eaux, dénudant les champs et faisant obstacle à la navigation. »
Théodore Roosevelt, discours prononcé lors de la Conférence sur la Conservation des Ressources Naturelles en 1908

Globalement, alors que nous prélevions quelques 40 milliards de tonnes de ressources en 1980 au niveau mondial, nous sommes passés à 55 milliards en 2002 et les prévisions tablent sur un peu plus de 80 milliards en 2020 [[OCDE (2008). Perspectives de l’environnement de l’OCDE à l’horizon 2030]]. Dans le même temps, le développement des industries de haute technologie, notamment les TIC, a contribué à augmenter de manière significative la sollicitation des métaux dans la table des éléments de Mendeleïev : d’une dizaine de métaux dans les années 80, ce sont plus de 60 qui étaient mis à contribution en 2010 [[OPECST (2011). Les enjeux des métaux stratégiques : le cas des terres rares]]. Or, il semble que nous sommes entrés dans un cercle vicieux où, alors que les ressources naturelles facilement accessibles se raréfient, il nous faut de plus en plus de matières premières et d’énergie pour les extraire et les raffiner [[Bihouix P., de Guillebon B. (2010). Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société. EDP Sciences]]. Le sous-sol devenant moins rentable, l’exploration s’intensifie actuellement au fond des océans pour trouver les métaux rares et l’énergie fossile nécessaires à une industrie produisant des équipements toujours plus sophistiqués dont l’obsolescence se systémise. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE), le pic de production mondial de pétrole conventionnel a été dépassé en 2006 [[International Energy Agency (2010). World Energy Outlook 2010]]. Or 8 à 10% de l’énergie primaire mondiale sert à extraire et raffiner des métaux [[idem note 3]]. De plus, près de 70% de l’électricité mondiale utilisée par les centres de données et les équipements électroniques est produite à partir d’énergie fossile [[Aubin J. (2010). La tentation de l’île de Pâques – Piller la planète jusqu’à l’effondrement. La maison d’éditions LME]]. Quand à l’eau, aussi indispensable à l’industrie minière, électronique que papetière, elle aussi tend à devenir un problème global pour une part importante de l’humanité [[Shiva V. (2003). La guerre de l’eau : Privation, pollution et profit, Parangon]].

Dans une série d’articles, nous avons souhaité comprendre comment les matériaux couramment utilisés dans nos équipements électroniques impactent les écosystèmes et les hommes.

Généralités sur les matières premières

Le monde globalisé dans lequel nous vivons accroit la pression sur les ressources naturelles. Nous allons tenter de dresser un état des lieux de nos prélèvements, des tendances sous l’aspect géologique ainsi que la disponibilité sur le marché des matériaux nécessaires aux TIC.

Situation et tendances des matières premières

Le cycle de vie de tout produit de n’importe quelle industrie début toujours par la même phase : l’extraction de ressources naturelles. Malgré leur image dématérialisée, les équipements utilisés dans les TIC n’échappent pas à la règle.

Épuisement des ressources naturelles

Contrairement à ce qu’on a longtemps pensé, les ressources naturelles ne sont pas inépuisables. La pression s’intensifie sur ces ressources et conduisent à l’épuisement de certaines d’entre elles à court, moyen ou plus long terme.

Des matériaux critiques pour l’Union Européenne

En Juillet 2010, la Communeauté Européenne produit un rapport concernant 41 matériaux dont l’accès est jugé critique pour les industries de haute technologies d’ici à 2030.

Les matériaux impliqués dans les TIC

De nombreuses sources font état d’une cinquantaine à une soixantaine de métaux impliqués dans la fabrication des équipements électroniques de notre quotidien (ordinateurs, téléphones portables). Mais pourquoi s’intéresser à ces matériaux ? Depuis plusieurs années, des études présentent les TIC comme l’une des industries ayant le plus fort impact sur l’environnement par unité produite, celle d’Eric Williams en 2002 résume parfaitement ce point de vue. La demande pour les métaux utilisés dans les industries de hautes technologies (dont les TIC) a plus que triplé au cours de 20 à 30 dernières années. Dans la même période, la sollicitation des métaux dans la table de Mendeleïev est passée de 10 dans les années 1980 à 60 métaux dans les années 2010. Un rapport de l’Union Européenne précise que certains de ces éléments vont être particulièrement sollicités par ces industries de pointe d’ici à 2030 : le gallium (Ga) va voir sa demande multipliée par plus de 22, l’indium (In) et le germanium (Ge) par 8, le néodyme (Nd) par 7, le titane (Ti) par 4, le cuivre (Cu) et la palladium (Pa) par 3,5 et l’agent (Ar) par 3.

Le nombre de ces métaux et leur nécessaire degré élevé de pureté contribuent à l’importante de cette empreinte environnementale. Nous allons tenter de voir dans ces articles quels matériaux sont employés dans les TIC et pour quel usage, même s’il est très difficile d’en obtenir une liste exhaustive.

Les matériaux dans les équipements terminaux

Quels matériaux sont utilisés dans les équipements terminaux que nous utilisons quotidiennement (ordinateurs fixes et portables, téléphones portables) ?

Etat des lieux sur les métaux

Les industries de hautes technologie sont excessivement friandes de nombreux métaux longtemps méconnus et délaissés à l’inverse des grands métaux utilisés depuis l’Antiquité. Voyons quelle est la situation des métaux en ce début de 21ème siècle.

Les mines de minerais métallifères

De quels types de sites miniers sont extraits les matériaux composant les équipements électroniques des TIC ?

L’énergie des métaux

Extraire et raffiner des métaux est une entreprise nécessitant une dépense énergétique qui est loin d’être négligeable. Après la baisse significative de notre consommation globale de métaux, le recyclage est une des pistes pour réduire de manière significative cette dépense énergétique.

Le recyclage des métaux

Devant la baisse de la disponibilité géologique et/ou commerciale de certains matériaux utilisés dans les TIC, promouvoir le recyclage semble une bonne piste. Cet article dresse un état des lieux sur ce sujet.