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Quand les métaux arrivent en ville. Enjeux et stratégies pour les matières premières critiques. par Eric Pirard | Liege Creative, 23.04.13

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L’augmentation des besoins mondiaux et les enjeux stratégiques liés au contrôle de l’approvisionnement en matières premières stratégiques (minéraux, métaux, terres rares, …) exercent une pression croissante sur la recherche de solutions industrielles innovantes et performantes pour exploiter mieux les gisements, en découvrir d’autres, "fermer les boucles" d’usage des matières critiques, améliorer les rendements des procédés de recyclage, …
Ce 23 avril, à l’initiative du Professeur Eric Pirard et en collaboration avec LIEGE CREATIVE, acteurs académiques, industriels et représentants politiques se sont réunis pour débattre des enjeux et stratégies pour les matières premières critiques.

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Quand les métaux arrivent en ville. Enjeux et stratégies pour les matières premières critiques. par Eric Pirard | Liege Creative, 23.04.13

  1. 1. Parole d’expertsPanel d’experts autour de Prof. Eric PIRARD, ULg - GeMMeQuand les métaux arrivent en ville.Enjeux et stratégies pour les matièrespremières critiques.
  2. 2. Avec le soutien de :
  3. 3. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  4. 4. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  5. 5. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   3  ►  1809  ► Première  produc5on  industrielle  de  Zn  •  Dony  &  Cie  (St  Léonard)  ►  1875  ► Paul-­‐Emile  Lecoq  de  Boisbaudran    •  Reçoit  4t  de  minerai  fourni  par  la  Vieille-­‐Montagne  ► Il  isole  75  g  d’un  nouvel  élément  qu’il  nomme  Gallium  (Ga)  •  Référence  à  la  Gaule  ►  1970  ► Premières  applica5ons  commerciales  du  Ga  •  Diodes  photométriques  (GaAsP)  La  découverte  du  Wallium  Wikimedia  
  6. 6. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement  27  W  =  100  W  4  ►  1990  ► Nakamura  met  au  point  une  LED  bleue  à  haute  intensité  •  Effet  photoélectrique  de  InGaN  -­‐  GaN  ►  2012  ► Mise  au  point  de  lampes  LED  (blanches)  à  haute  puissance  ► Consomma5on  mondiale  de  Ga  216  t  (40  t  en  1986)  •  Prévision  2030  :  600  t  •  Co-­‐produit  de  la  produc5on  de  l’Aluminium  •  50  g/t  de  minerai  (bauxite)  ► Réserves  mondiales  inconnues…  L’âge  du  Gallium  
  7. 7. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   5  Tungstène  Verre,…  De  Edison  à  Nakamura  Incandescence  12-­‐20  lm/W  Halogène  18-­‐25  lm/W  Fluo-­‐compacte  60-­‐80  lm/W  LED  25-­‐140  lm/W  Tungstène  Iode,  Brome,  …  Verre,…  Tungstène  Mercure,    Terres  Rares,…  Verre,  Plas5que,…  Gallium  Indium,  Cerium,  Yerium,  Cuivre,  Argent,  Silicium,  …  Plas5que,  …  ►  2013  ► Banissement  des  lampes  à  incandescence  
  8. 8. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   6  ►  Exigences  croissantes  sur  les  ma5ères  premières  ► Quan5té  et  Qualité  ►  Les  ma5ères  premières  ne  sont  pas  chères  ► <  10  %  du  coût  de  la  technologie  ►  Complexité  croissante  des  technologies  et  des  matériaux  ► Microélectronique/Nanotechnologies  ►  Recyclabilité  de  plus  en  plus  difficile  ► Mélanges  complexes  •  DESIGN  FOR  DISASSEMBLING  /  DESIGN  FOR  RECYCLING    ►  Besoin  d’organiser  la  collecte  des  objets  en  fin  de  vie  ► Législa5on,  Logis5que,  Educa5on,…  ► Mobilité  et  variabilité  du  gisement  …  et  durable  ?  
  9. 9. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & EnvironnementL’assurance  d’un  accès  fiable  et  sans  distorsion  aux  maRères  premières  consRtue  un  facteur  de  plus  en  plus  important  pour  la  compéRRvité  de  l’UE.    CommunicaRon  de  la  Commission  au  Parlement  et  au  Conseil,  6  mai  2010  
  10. 10. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   8  ►  Pourquoi  une  ma5ère  première  serait-­‐elle  cri5que?  ► Dimension  stratégique  •  Les  produits  de  subs5tu5on  font  défaut  •  Importance  déterminante  dans  certains  secteurs  clés  ► Dimension  géopoli5que  •  Risque  d’approvisionnement  élevé,  forte  dépendance  vis-­‐à-­‐vis  des  importa5ons  et  niveau  élevé  de  concentra5on  dans  certains  pays.  ► Dimension  géologique  •  Abondance  moyenne  dans  la  croûte  terrestre  •  Existence  de  concentra5ons  •  Accompagnement  de  la  mine  d’autres  métaux  (co-­‐produit)  Quand  les  métaux  deviennent  criRques  L’Europe    consomme  20%  des  métaux  mais  n’en  extrait  que  3%  La  Chine  produit  plus  de  90  %  des  concentrés  de  terres  rares  
  11. 11. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   9  ►  Cri5cal  Raw  Materials  for  the  EU  (Jul  ‘10)  •  Risque  d’approvisionnement  vs.  Impact  économique  Quand  les  métaux  deviennent  criRques  Chine  Afrique  du  Sud  Brésil  Chine  Chili  
  12. 12. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   10  ►  UKERC  Feb,  2013  •  Comparison  of  15  cri5cality  studies  for  advanced  low-­‐carbon  technologies  Quand  les  métaux  deviennent  criRques  
  13. 13. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  14. 14. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   12  ►  Objec5fs  •  Garan5r  l’approvisionnement  en  ma5ères  premières  (primaires  et  secondaires)  •  Promouvoir  un  usage  responsable  (cycle  de  vie)  ►  Plan  d’Ac5on  Stratégique  ► Technologique  •  Explora5on  (Géologie  3D,…)    •  Mining  (Invisible  Mine,…)  •  Processing  (Low  Grade  Ores,…)  •  Recycling  (Technology  Metals  from  WEEE,…)  •  Subs5tu5on  (Dematerialisa5on,  Alterna5ve  Materials,…)  ► Non-­‐Technologique  •  Minerals  Policy,  Land  Use  Planning,  Permivng,  Public  Acceptance,…  •  Knowledge  &  Skills  ► Coopéra5on  Interna5onale  •  Materials  Flow,  EU  Standards,  Australia,  Canada,  RSA,  Chile,…  •  African  skills,…  Un  parténariat  européen  pour  l’innovaRon  
  15. 15. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  16. 16. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   14  Liège,  partenaire  de  premier  plan  ►  Master  in  Georesources  Engineering  ► Ulg  –  Univ.  de  Liège  (coord.)  ► LTU  –  Techn.  Univ.  Lulea  ► UL  –  Univ.  de  Lorraine  (ENSG  Nancy)  ► TUBAF  –  Techn.  Univ.  Berg  Akademie  Freiberg  ►  Réseau  mondial  d’universités  associées  •  Aus,  RSA,  Brésil,  Chili,  Kaz,  Tur,  …  ►  Strategic  Advisory  Board  •  LKAB,  SQM,  Imerys,  Eramet,  Nyrstar,  Lhoist,…  ►  Bourses  UE/HUE  •  2013-­‐2014  :  19  étudiants  de  tous  les  con5nents  
  17. 17. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   15  Liège,  partenaire  de  premier  plan  ►  Execu5ve  Master    à  Lubumbashi  (projet)  «  Ges5on  Environnementale  des  Exploita5ons  Minières  »  ► 5  ans  d’expérience  (stage  CUD)  ► Projet  tripar5te  (Liège  -­‐  Lubumbashi  -­‐  Durban)  ► Collabora5on  (Liège-­‐Montréal-­‐Nancy)  ► Financements  •  Coopéra5on  interna5onale  •  Entreprises  minières  ►  Master  in  Recycling  Engineering  ?  ► Besoin  de  forma5on  ► Nécessité  de  chaires  industrielles  ► Coopéra5on  Eurégionale  (ULg,  KUL,  RWTH)  
  18. 18. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   16  ►  Alliance  Stratégique  Liège,  partenaire  de  premier  plan  q  Développer  une  réflexion  criRque  sur  l’ensemble  de  l’économie  cyclique  des  maRères  q  Allier  connaissance  des  ressources  du  sous-­‐sol  et  recyclage  des  produits  en  fin  de  vie  q  OpRmiser  les  procédés    d’extracRon  et  de  valorisaRon  q  Privilégier  la  recyclabilité  des  éléments  cri6ques  dans  les  nouveaux  matériaux    
  19. 19. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   17  ►  Posi5onnement  Européen  CReSus  dans  un  EIT-­‐KIC  ► Réseau  européen  •  Management  de  haut  niveau  •  Industriels/Académiques  •  300  M€  /  3ans  ► Knowledge  Triangle  •  4  à  6  Euregional  nodes  ► Nœud  Belge  •  Umicore  •  KULeuven/VITO/Ugent  •  ULg/CRM  Liège,  partenaire  de  premier  plan  ?   ?   ?  
  20. 20. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  21. 21. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   19  ►  Connaissance  des  ma5ères  premières  ► Carbonates,  Phosphates,  Lithium,…  ► Cuivre,  Fer,  …  ►  Suivi  dans  les  procédés  industriels  ► Broyage,  floea5on,…  ► Aggloméra5on,  décarbonata5on,…  Recherche  &  InnovaRon  
  22. 22. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   20  ►  RELATE  ► Reconnaissance  Automa5que  des  Lithologies    sur  Caroees  par  Scanning  Op5que  et  Mécanique  •  GeMMe  ULg  •  EPSLOG  (BE)  •  ITC  (Nl),  CSIRO  (Aus)  ►  COGOLIN  ► Contrôle  Op5que  des  Granulats  et  Op5misa5on  en  Ligne  des  INstalla5ons  Recherche  &  InnovaRon  C.O.G.O.L.I.N  WIST3  -­‐  600k€  RELATE  First  Int  -­‐  300k€  
  23. 23. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   21  ►  BIOWEE  ► Biolixivia5on  des  déchets  électroniques  ►  ILIADE  ► Intelligent  Laser  and  Image  Analysis  for  Alloys    Detec5on  ►  BIOLIX  ► Biolixivia5on  des  résidus  de  broyage  fin  ►  SOLARCYCLE  ► Recyclage  des  panneaux  photovoltaïques  ►  SW-­‐ICOGEN  ► Recyclage  de  matériaux  composites  de  l’industrie  aérospa5ale  Recherche  &  InnovaRon  EcoInnovaIon  150  k€/an  MecaTech  100  k€/an  BioWEEE  PhD  FRIA  ILIADE  WBGreen  -­‐  600k€  
  24. 24. GeMMeGénie Minéral, Matériaux & Environnement
  25. 25. Université  de  Liège    -­‐  GeMMe  -­‐  Génie  Minéral,  Matériaux  &  Environnement   23  ►  Pas  de  (ré-­‐)industrialisaIon  sans  ma5ères  premières  ► Nécessité  d‘une  réflexion  stratégique  wallonne  (du  sous-­‐sol  aux  déchets)  ►  Les  ma5ères  premières  sont  source  d‘innovaIon  ► Choix  stratégique  du  recyclage  (mines  urbaines)  ► Valorisa5on  des  recherches  (procédés,  capteurs  intelligents,...)  ►  Partenariat  université/entreprises    pour  la  formaIon  ► Programmes  européens  (Georesources  Engineering,  Recycling  Engineering,…)  ► Chaires  industrielles  (économie  minière,  métalurgie  extrac5ve,  …)  ►  Accroître  la  visibilité  de  la  recherche  wallonne  à  l‘interna5onal  ► Structura5on  de  la  recherche  (ex.  CReSus)  ► Rôle  pro-­‐ac5f  au  niveau  européen  ► Renforcement  des  liens  avec  les  pays  émergents  ► Lien  privilégié  avec  l‘Afrique  Pistes  pour  un  rédéployement    

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