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Face à la raréfaction des métaux :
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Rythme de
renouvellementEau
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Ressources
minérales
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énergétiques
1 an
10 ans
100 ans 10 000 ans
100 000 ans
1 million d’années
10 million d’années
100 million d’années
1 milliard d’années
Ressources
renouvelables
Ressources
non renouvelables
Eaux de ruissellement Eaux fossilesNappes phréatiques
Arbres fruitiers, vignesElevage
Pêche en eaux profondes
Exploitation de forêts anciennesPlantations
Aquaculture, pêche
Sel de mer Sables, graviers Soufre Métaux et autres minerais
Pétrole, gaz Charbon
Cultures annuelles
Echelle
humaine
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Groupe 
 Période
Les ressources minérales
Groupe du platine
Terres rares
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Titane
Etain
Plomb
Nickel
Cuivre
Aluminium
Calcium
Sodium Silicium
Zirconium
Vanadium
Selenium
Tungstène
Rhenium
Potassium
Molybdène
Manganèse
Magnésium
Indium
Cobalt
Chrome
Antimoine
PlatineOr
Argent
Fluor
Phosphore
Hydrogène Oxygène
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10 000 000 000
100 000 000 000
0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Abondance des éléments dans la croûte terrestre
(*) Parties par million
Sources : BRGM, USGS 2007
Réserves base
en milliers de tonnes
(échelle logarithmique)
Abondance dans
la croûte terrestre en ppm (*)
(échelle logarithmique)
1 000 10 000 100 000 1 000 000
Virtuellement
infinies
0.1% 1% 10% 100%
~46%~27%
~8%
~5%
~0.4%
~0.1%
12 éléments abondants
= 99,23% du poids de la croûte terrestre
Eléments rares
Eléments très rares
7
Réserves et ressources
Potentiel
géologique
non identifié
Réserves :
Ressources exploitables
au prix actuel
Réserves base :
Ressources démontrées,
mais (encore) non
exploitables
économiquement
Réserves
« déduites » (*) :
Dimension
économique
Ressources « ultimes »
(*) “Inferred reserves” en anglais
Potentiel
géologique
identifié mais
non exploré
Dimension
géologique
Dimension
technique
8
Interaction entre énergie et métaux
Minerais de
moins en moins
concentrés
Extraction des
matières premières
requérant toujours
plus d’énergie
Energie
toujours moins
accessible
Production d’énergie
requérant toujours
plus de matières
premières
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Groupe 
 Période
Les métaux pour les “nouvelles” énergies
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Sources : USGS
AluminiumFer
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2008
Millions de
tonnes
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tonnes
2008
Titane
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Nickel
Minerai de fer Grands métaux non ferreux
11
On joue sur un stock, pas sur un flux
Crésus, roi de Lydie
(de -561 à -547)
Pièce en or du Pactole
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Les limites du recyclage #1…
la thermodynamique
Le rétameur disparu de nos campagnes
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99%, ce serait déjà très bien
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Groupe 
 Période
Source : UNEP / Recycling rates of metals 2011
Taux de recyclage des métaux
< 1% 1 – 10% 10 – 25% 25 – 50% > 50%
14
Les limites du recyclage #2…
les usages dispersifs
Usages agricoles
Produits d’hygiène
et cosmétiques
14 juillet… Papier
EncresPeintures et pigments
15
Métal
% usage dispersif
(chimie hors
catalyse)
Exemples d’applications
Cadmium 20% Pigments (plastique, verre, céramique), stabilisant (plastique)…
Chrome ~10% Pigments, tannage des cuirs…
Cobalt 17% Pigments, pneus, colles, savons, siccatifs…
Étain 14% Stabilisant (PVC), peintures anti-algues, préservation (bois)…
Manganèse 10% Piles, additif (céramique), pharmacie purification (eau) …
Molybdène ~30% Pigments, lubrifiants…
Plomb 12% Additif (verre / cristal, céramique), stabilisant (PVC), pigments…
Titane 95% Pigments, cosmétiques, dentifrices…
Zinc 6% Pigments, pneus, cosmétiques, pharmacie…
Sources : Société Française de Chimie, BRGM (Mineralinfo), Fédérations industrielles
Les limites du recyclage #2…
les usages dispersifs
16
Les limites du recyclage #3…
alliages, pureté et « dégradation de l’usage »
17
Le cercle « vertueux » du recyclage
Usages dispersifs
Perte mécanique,
Mise en décharge
“Recyclage” avec
perte fonctionnelle
(usage dégradé)
Recyclage sans
perte fonctionnelle
18
La « croissance verte » emballe le système
Lutte « high tech » contre les
émissions de CO2 dans le bâtiment
La recherche du graal de
l’auto « propre »
19
Le « remède » est souvent pire que le mal
Nanotechnologies…
et usages dispersifs
Hyperconnectivité,
machinisation à outrance,
“électronicisation”… Big data ?
Obsolescence technique par
recherche de performance
20
La croissance verte va faire (a fait ?) long feu
Le fossé à venir est trop grand :
il faut travailler sur la demande, pas seulement sur l’offre
Le bon temps des « ingénieurs » thaumaturges est révolu
Il ne faut pas s’en remettre à une « sortie par le haut »
technologique
Plus que jamais, besoin d’innovation, d’intelligence :
mais pas celle qui a prévalu jusqu’à présent…
Il faut passer du HIGH TECH au LOW TECH !
21
Les « 7 commandements » des low tech
22
Difficile
Impact fort sur le
« confort »
Facile
Impact faible sur
le « confort »
Très utile
Forte économie de ressources,
déchets, pollution…
Moins utile
Faible économie de ressources,
déchets, pollution…
Pneus rechapés Couleurs
naturelles
Vitesse
maximale
Chauffage
réduit
Fin des prospectus
publicitaires
Plus d’eau en
bouteille
Abolition des
sacs plastiques
Moins de produits
cosmétiques
Moins de viande
Journaux en
papier toilette
Remettre en cause les besoins :
La matrice « écolo-liberticide »
1
23
Concevoir et produire réellement durable
Des objets :
- Réparables
- Modulaires
- Réutilisables
- Faciles à démanteler
- …
Privilégier :
- La robustesse
- La simplicité
- Le mono matériau
- Le choix des matières
- Le moins d’électronique possible
- …
2
24
Orienter le savoir vers l’économie de ressources
On en est encore loin...
3
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Rechercher l’équilibre
entre performance et convivialité
4
+
vs.
-Technologies de pointe, mondialisées
- Production des sous-systèmes, pièces détachées…
- Ressources
- Adaptation des réseaux électriques
- Bases logistiques
- Routes d’accès
-…
?
27
(Mauvais) exemple sur l’intégration
4
GPS
WiFi
Bluetooth
Capteurs de proximité
Capteur de lumière
Infrarouge
Thermomètre
Hygromètre
Baromètre
Accéléromètre
Gyroscope à 3 axes
Magnétomètre
2 micros
2 caméras
4 microprocesseurs 1,9 GHz (60 images / seconde)
Ouf !
… et dans un volume en baisse de 10%
28
Ou et comment agir ?
Approche « chaîne de valeur »
Matières
premières
Produits
finis
Biens
d’équipements
Biens
d’usage
Produits
intermédiaires
Services
Matériaux
transformés
Produits
finis
Produits
finis
Energie
Consommation de ressources croissante (?)
Industries
de procédés
Manufactures
Bâtiment
Transports
Réseaux
Grande
consommation
29
Volumes en jeu
Durée de vie des produits
Elevés
Faibles
Courte Longue
Bâtiment
Aéronautique
Automobile
Energie
Electroménager
Sports et loisirs
Electronique /
Télécoms
Alimentaire /
Emballages
Infrastructure
Filières
majoritairement B2B
Filières
majoritairement B2C
Ou et comment agir ?
Approche sectorielle
30
Questionnement
du besoin
Conception
du produit
Niveau de
« performance »
Agriculture Intrants
Automobile
Puissance moteur
Poids
Matériaux
Pneus rechapés
Suréquipement
Finition
Bâtiment
Surfaces multi-usages
Climatisation
Contenu électronique
Réemploi existant
Matériaux
Simplicité / robustesse
Choix esthétiques
Produits blancs / bruns Contenu électronique
Matériaux
Réparabilité
Suréquipement
Finition
Distribution
Zéro emballage
Consigne
Consommation de sol
Circuits courts
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Compostage
Suppression du jetable
Machinisation (B2C)
Ou et comment agir ?
Approche sectorielle
Exemples possibles d’innovations / initiatives low tech
31
Ou et comment agir ?
Approche par acteurs
Etat et / ou au-delà
Entreprises
Fédérations industrielles
Collectivités
territoriales
•Soutien à une autre innovation
•Normes et réglementations
•Arbitrage énergie / ressources / travail
•Impulsion sur les projets, approche volontariste
(déchets ménagers, circuits courts…)
•Soutien aux initiatives locales / régionales
•Réflexion sur le contenu en emploi des achats /
des projets
•Echanges d’idées et de pratiques
•Réflexions sectorielles
•Nouvelles approches innovantes
•Pilotes
•Simplification, utilisation de l’existant
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commun…
32
Il n’y a plus qu’à…
Merci pour votre attention !
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Face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ? - Philippe Bihouix

  • 1. Face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ? www.theshiftproject.org Wifi : Nom d'accès : La Bellevilloise Mot de passe : labellevilloise1877
  • 2. Face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ? Philippe Bihouix, Ingénieur, coauteur de « Quel futur pour les métaux ? » (2010) « L’âge des low techs » (2014)
  • 3. 3 Face à la raréfaction des métaux : croissance verte ou low tech ? 11 décembre 2014 Philippe Bihouix
  • 4. 4 Ressources renouvelables ou non renouvelables ? 1 jour 1 mois 1 000 ans Rythme de renouvellementEau Agriculture, élevage Forêts Chasse, pêche Ressources minérales Ressources énergétiques 1 an 10 ans 100 ans 10 000 ans 100 000 ans 1 million d’années 10 million d’années 100 million d’années 1 milliard d’années Ressources renouvelables Ressources non renouvelables Eaux de ruissellement Eaux fossilesNappes phréatiques Arbres fruitiers, vignesElevage Pêche en eaux profondes Exploitation de forêts anciennesPlantations Aquaculture, pêche Sel de mer Sables, graviers Soufre Métaux et autres minerais Pétrole, gaz Charbon Cultures annuelles Echelle humaine
  • 5. 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 55 Cs 56 Ba * 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi ** *Lanthanides (Terres rares) 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu **Actinides 90 Th 92 U 1 2 3 4 5 6 7 Groupe   Période Les ressources minérales Groupe du platine Terres rares
  • 6. 6 Fer Zinc Titane Etain Plomb Nickel Cuivre Aluminium Calcium Sodium Silicium Zirconium Vanadium Selenium Tungstène Rhenium Potassium Molybdène Manganèse Magnésium Indium Cobalt Chrome Antimoine PlatineOr Argent Fluor Phosphore Hydrogène Oxygène 1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 10 000 000 100 000 000 1 000 000 000 10 000 000 000 100 000 000 000 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Abondance des éléments dans la croûte terrestre (*) Parties par million Sources : BRGM, USGS 2007 Réserves base en milliers de tonnes (échelle logarithmique) Abondance dans la croûte terrestre en ppm (*) (échelle logarithmique) 1 000 10 000 100 000 1 000 000 Virtuellement infinies 0.1% 1% 10% 100% ~46%~27% ~8% ~5% ~0.4% ~0.1% 12 éléments abondants = 99,23% du poids de la croûte terrestre Eléments rares Eléments très rares
  • 7. 7 Réserves et ressources Potentiel géologique non identifié Réserves : Ressources exploitables au prix actuel Réserves base : Ressources démontrées, mais (encore) non exploitables économiquement Réserves « déduites » (*) : Dimension économique Ressources « ultimes » (*) “Inferred reserves” en anglais Potentiel géologique identifié mais non exploré Dimension géologique Dimension technique
  • 8. 8 Interaction entre énergie et métaux Minerais de moins en moins concentrés Extraction des matières premières requérant toujours plus d’énergie Energie toujours moins accessible Production d’énergie requérant toujours plus de matières premières
  • 9. 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 55 Cs 56 Ba * 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi ** *Lanthanides (Terres rares) 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu **Actinides 90 Th 92 U 1 2 3 4 5 6 7 Groupe   Période Les métaux pour les “nouvelles” énergies
  • 10. 10 Sources : USGS AluminiumFer Cuivre Plomb 2008 Millions de tonnes Milliers de tonnes 2008 Titane Croissance de la consommation mondiale 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 0 500 1000 1500 2000 2500 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Nickel Minerai de fer Grands métaux non ferreux
  • 11. 11 On joue sur un stock, pas sur un flux Crésus, roi de Lydie (de -561 à -547) Pièce en or du Pactole
  • 12. 12 Les limites du recyclage #1… la thermodynamique Le rétameur disparu de nos campagnes
  • 13. 13 99%, ce serait déjà très bien 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H 2 He 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 55 Cs 56 Ba * 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi ** *Lanthanides (Terres rares) 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu **Actinides 90 Th 92 U 1 2 3 4 5 6 7 Groupe   Période Source : UNEP / Recycling rates of metals 2011 Taux de recyclage des métaux < 1% 1 – 10% 10 – 25% 25 – 50% > 50%
  • 14. 14 Les limites du recyclage #2… les usages dispersifs Usages agricoles Produits d’hygiène et cosmétiques 14 juillet… Papier EncresPeintures et pigments
  • 15. 15 Métal % usage dispersif (chimie hors catalyse) Exemples d’applications Cadmium 20% Pigments (plastique, verre, céramique), stabilisant (plastique)… Chrome ~10% Pigments, tannage des cuirs… Cobalt 17% Pigments, pneus, colles, savons, siccatifs… Étain 14% Stabilisant (PVC), peintures anti-algues, préservation (bois)… Manganèse 10% Piles, additif (céramique), pharmacie purification (eau) … Molybdène ~30% Pigments, lubrifiants… Plomb 12% Additif (verre / cristal, céramique), stabilisant (PVC), pigments… Titane 95% Pigments, cosmétiques, dentifrices… Zinc 6% Pigments, pneus, cosmétiques, pharmacie… Sources : Société Française de Chimie, BRGM (Mineralinfo), Fédérations industrielles Les limites du recyclage #2… les usages dispersifs
  • 16. 16 Les limites du recyclage #3… alliages, pureté et « dégradation de l’usage »
  • 17. 17 Le cercle « vertueux » du recyclage Usages dispersifs Perte mécanique, Mise en décharge “Recyclage” avec perte fonctionnelle (usage dégradé) Recyclage sans perte fonctionnelle
  • 18. 18 La « croissance verte » emballe le système Lutte « high tech » contre les émissions de CO2 dans le bâtiment La recherche du graal de l’auto « propre »
  • 19. 19 Le « remède » est souvent pire que le mal Nanotechnologies… et usages dispersifs Hyperconnectivité, machinisation à outrance, “électronicisation”… Big data ? Obsolescence technique par recherche de performance
  • 20. 20 La croissance verte va faire (a fait ?) long feu Le fossé à venir est trop grand : il faut travailler sur la demande, pas seulement sur l’offre Le bon temps des « ingénieurs » thaumaturges est révolu Il ne faut pas s’en remettre à une « sortie par le haut » technologique Plus que jamais, besoin d’innovation, d’intelligence : mais pas celle qui a prévalu jusqu’à présent… Il faut passer du HIGH TECH au LOW TECH !
  • 21. 21 Les « 7 commandements » des low tech
  • 22. 22 Difficile Impact fort sur le « confort » Facile Impact faible sur le « confort » Très utile Forte économie de ressources, déchets, pollution… Moins utile Faible économie de ressources, déchets, pollution… Pneus rechapés Couleurs naturelles Vitesse maximale Chauffage réduit Fin des prospectus publicitaires Plus d’eau en bouteille Abolition des sacs plastiques Moins de produits cosmétiques Moins de viande Journaux en papier toilette Remettre en cause les besoins : La matrice « écolo-liberticide » 1
  • 23. 23 Concevoir et produire réellement durable Des objets : - Réparables - Modulaires - Réutilisables - Faciles à démanteler - … Privilégier : - La robustesse - La simplicité - Le mono matériau - Le choix des matières - Le moins d’électronique possible - … 2
  • 24. 24 Orienter le savoir vers l’économie de ressources On en est encore loin... 3
  • 25. 25 Rechercher l’équilibre entre performance et convivialité 4 + vs. -Technologies de pointe, mondialisées - Production des sous-systèmes, pièces détachées… - Ressources - Adaptation des réseaux électriques - Bases logistiques - Routes d’accès -… ?
  • 26. 27 (Mauvais) exemple sur l’intégration 4 GPS WiFi Bluetooth Capteurs de proximité Capteur de lumière Infrarouge Thermomètre Hygromètre Baromètre Accéléromètre Gyroscope à 3 axes Magnétomètre 2 micros 2 caméras 4 microprocesseurs 1,9 GHz (60 images / seconde) Ouf ! … et dans un volume en baisse de 10%
  • 27. 28 Ou et comment agir ? Approche « chaîne de valeur » Matières premières Produits finis Biens d’équipements Biens d’usage Produits intermédiaires Services Matériaux transformés Produits finis Produits finis Energie Consommation de ressources croissante (?) Industries de procédés Manufactures Bâtiment Transports Réseaux Grande consommation
  • 28. 29 Volumes en jeu Durée de vie des produits Elevés Faibles Courte Longue Bâtiment Aéronautique Automobile Energie Electroménager Sports et loisirs Electronique / Télécoms Alimentaire / Emballages Infrastructure Filières majoritairement B2B Filières majoritairement B2C Ou et comment agir ? Approche sectorielle
  • 29. 30 Questionnement du besoin Conception du produit Niveau de « performance » Agriculture Intrants Automobile Puissance moteur Poids Matériaux Pneus rechapés Suréquipement Finition Bâtiment Surfaces multi-usages Climatisation Contenu électronique Réemploi existant Matériaux Simplicité / robustesse Choix esthétiques Produits blancs / bruns Contenu électronique Matériaux Réparabilité Suréquipement Finition Distribution Zéro emballage Consigne Consommation de sol Circuits courts Réseaux Compostage Suppression du jetable Machinisation (B2C) Ou et comment agir ? Approche sectorielle Exemples possibles d’innovations / initiatives low tech
  • 30. 31 Ou et comment agir ? Approche par acteurs Etat et / ou au-delà Entreprises Fédérations industrielles Collectivités territoriales •Soutien à une autre innovation •Normes et réglementations •Arbitrage énergie / ressources / travail •Impulsion sur les projets, approche volontariste (déchets ménagers, circuits courts…) •Soutien aux initiatives locales / régionales •Réflexion sur le contenu en emploi des achats / des projets •Echanges d’idées et de pratiques •Réflexions sectorielles •Nouvelles approches innovantes •Pilotes •Simplification, utilisation de l’existant •Un peu d’audace et de préoccupation du bien commun…
  • 31. 32 Il n’y a plus qu’à…
  • 32. Merci pour votre attention ! www.theshiftproject.org #AteliersduShift