Les combustibles fossiles comblent actuellement la vaste majorité des besoins énergétiques mondiaux. Cette situation commence cependant à changer, et si les pays signataires de l’Accord de Paris de 2015 prennent leurs engagements au sérieux, il y aura des gagnants et des perdants du côté des marchandises.

Le soir du 12 décembre 2015, le ministre des Affaires étrangères de la France, Laurent Fabius, a tapé avec un marteau vert et a annoncé : « L’Accord de Paris est adopté. » Les 40 000 délégués à la 21e session annuelle de la Conférence des parties (COP21) ont applaudi cette entente historique : 196 nations se sont mises d’accord sur un objectif qui consiste à limiter la hausse des températures moyennes à moins de 2°C au-dessus des niveaux préindustriels, tout en visant une limite de 1,5°C d’ici 2100.

Les pays ont déjà formulé des propositions quant à leur contribution respective à cet objectif, notamment le Canada, qui cherchera à réduire ses émissions de 30 % par rapport aux niveaux de 2005 d’ici 2030. Bien que les cibles soient non contraignantes, les pays signataires sont tenus d’évaluer les progrès réalisés vers l’atteinte de leurs objectifs climatiques tous les cinq ans et de présenter de nouveaux plans en appui à ces objectifs.

L’Accord de Paris exprime une tendance de plus en plus marquée dans la société moderne : un effort d’atténuation du changement climatique et de ses effets, de la construction des infrastructures à la conversion des centrales électriques alimentées au charbon et au développement de sources d’énergie renouvelable. Alors, quelles matières premières seront favorisées par ce changement dans la nouvelle économie énergétique, et lesquelles en souffriront ?

Relève de la garde

Pour satisfaire ses besoins en énergie, le monde est aujourd’hui lourdement dépendant des combustibles fossiles. Selon les Perspectives énergétiques mondiales 2015 de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), le pétrole, le gaz et le charbon représentent actuellement plus de 80 % de la demande d’énergie primaire répartie comme suit : 31 % pour le pétrole, 29 % pour le charbon et 22 % pour le gaz. Le rapport prévoit que cette prédominance des combustibles fossiles se poursuivra jusqu’en 2040, et ne chutera alors que légèrement à seulement 75 %. 

Dans son rapport de février 2016, New Energy Futures, la société d’experts-conseils PwC écrivait qu’elle s’attend aussi dans le futur à un recul des combustibles fossiles en raison de l’Accord de Paris. « À la suite de la COP21 et sur un fond de préoccupation publique accrue au sujet du changement climatique, les perspectives à long terme pour les combustibles fossiles en général consisteront à ce qu’ils occupent une place proportionnellement décroissante dans le bouquet énergétique mondial », indique le rapport. 

Stephen Schork, fondateur de Schork Report, une société de recherche sur les matières premières, a relevé que ces dernières années l’Amérique du Nord a assisté à la « mort progressive » du charbon, alors que son exploitation est graduellement abandonnée. Malgré des investissements importants dans l’approvisionnement pendant ces récentes années, l’utilisation effective du charbon a baissé, ce qui a entraîné une surcapacité et un dérapage des prix. L’AIE prévoit que la place du charbon dans la production mondiale d’électricité passera de sa proportion actuelle de 41 % à 30 % d’ici 2040, malgré que la demande en charbon en Inde et en Asie du Sud-Est triplera. 

Selon M. Schork, le gaz naturel sera le principal bénéficiaire. « C’est ce qui se passe depuis les dix dernières années », a-t-il expliqué. Il estime que le gaz naturel deviendra plus un combustible courant qu’une solution intermédiaire pour assurer la soudure entre un abandon progressif des combustibles fossiles et un avenir uniquement alimenté par les énergies renouvelables, comme bon nombre de personnes l’ont envisagé il y a cinq ans. « Nous avons si bien réussi à l’extraire de façon économique du sol que les environnementalistes ne l’aiment plus », a-t-il mentionné, soulignant que les énergies renouvelables ne sont pas plus viables commercialement que le gaz dans le futur proche. La contribution du gaz naturel au bouquet énergétique mondial devrait grimper de 2 % par année jusqu’en 2020, selon l’AIE.

L’AIE prévoit que la demande de pétrole grimpera jusqu’en 2020, avec un ajout moyen de 900 000 barils par jour (b/j) par an, mais la hausse subséquente à 103,5 millions b/j en 2040 sera modérée par des prix plus élevés, des efforts de réduction progressive des subventions, des politiques d’efficience et le passage à des combustibles de remplacement. La part des combustibles non fossiles dans le bouquet énergétique devrait passer de 19 % actuellement à 25 % en 2040. On s’attend à ce que l’énergie nucléaire et les énergies renouvelables connaissent la progression la plus rapide.

Uranium

Le site de Cigar Lake de Cameco, situé dans le nord de la Saskatchewan, est le plus grand gisement d'uranium non développé au monde. Avec l'aimable autorisation de Cameco Corporation

L’énergie nucléaire, qui génère actuellement 11 % de l’électricité mondiale, repose sur l’extraction de l’uranium et sur son traitement pour qu’il puisse être utilisé comme combustible.

Cameco Corporation, qui produit environ 18 % de l’uranium mondial, s’attend à la construction d’environ 113 nouveaux réacteurs à l’échelle mondiale d’ici 2025, dont plus de 60 sont déjà en cours de construction. En soustrayant les 55 réacteurs dont l’arrêt est prévu, le résultat final sera encore une croissance de l’énergie nucléaire de 80 gigawatts (GW) pendant la prochaine décennie, et plus encore par la suite, a déclaré la société dans son aperçu du marché en 2015.

La majeure partie de la croissance est constatée dans des pays où la population et l’économie connaissent une croissance rapide. La Chine est en tête avec 24 réacteurs en construction. L’Inde, la Russie, la Corée du Sud, les Émirats arabes unis et les États-Unis construisent également de nouveaux réacteurs. Le Royaume-Uni s’est engagé en faveur de l’énergie nucléaire comme source d’énergie sans émission. Les autres pays qui ont des centrales nucléaires en chantier sont la Turquie – avec huit prévues – le Bangladesh, le Vietnam, la Jordanie, la Pologne, l’Arabie saoudite et l’Égypte. Aujourd’hui, les réacteurs en service dans le monde consomment environ 160 millions de livres d’uranium annuellement, indique le rapport de Cameco. « Avec la croissance de la construction de réacteurs, nous nous attendons à ce que [la consommation] progresse de quelque 220 millions de livres par an d’ici 2025, soit une croissance annuelle moyenne de 3 %. »

Du fait que la production d’uranium a été supérieure à la consommation pendant plusieurs années, d’importants approvisionnements secondaires sont en stock, répondant à environ 20 % des besoins mondiaux. Cependant, à mesure que les stocks s’amenuisent, une production primaire plus importante devra provenir des mines – dont une partie, de nouvelles mines. Cameco estime que 10 % de l’approvisionnement au cours de la prochaine décennie devra provenir de mines qui ne sont pas encore mises en valeur. Cela pourrait causer des difficultés d’approvisionnement, les nouvelles mines ayant besoin d’un délai de sept à dix ans avant d’entrer en production.

Les prévisions de Cameco ont été préparées juste avant l’Accord de Paris de 2015. « Certains propos entendus à l’issue de la Conférence de Paris sur le climat étaient encourageants », a déclaré le président et chef de la direction de Cameco, Tim Gitzel. « Bien que nous soyons d’accord sur le fait que l’énergie nucléaire constitue un outil important pour lutter contre le changement climatique, nous n’avons pas modifié nos prévisions en fonction de l’accord. »

Malgré toutes ces prévisions rigoureuses, il existe un aspect imprévisible de la demande d’uranium : la politique. « Nous avons vu ce qui est arrivé en Allemagne [qui a remplacé le programme d’énergie nucléaire dans lequel elle était engagée par le développement des énergies renouvelables à la suite de l’accident de Fukushima], mais je pense que ce que nous avons vu au Japon est encore plus éloquent », a ajouté M. Schork. « À la suite de Fukushima, l’hypothèse était que le Japon allait abandonner complètement le nucléaire. » Pourtant, le Japon ne l’a pas fait ; il a au contraire décidé de maintenir sa croissance nucléaire. « Sur le plan de la production [d’électricité] [le nucléaire est] merveilleux », a déclaré M. Schork. « Il produit d’abondantes quantités d’énergie à un prix relativement peu élevé en respectant l’environnement, sauf quand il s’agit de disposer du combustible usé. » Cependant, devant l’abondance actuelle de gaz naturel bon marché, « construire un nouveau réacteur ne vous permet pas de rentrer dans vos frais. Je pense que c’est une question d’économie de marché. »

Énergies renouvelables

Les sources d’énergie renouvelable, notamment les panneaux solaires et les éoliennes, devraient aussi commencer à occuper une place plus importante dans le bouquet énergétique mondial. Malgré le faible prix du pétrole, les investissements dans les technologies des énergies propres ont continué de croître en 2015 et atteint 329 milliards de dollars américains, soit une augmentation de 4 % par rapport à 2014 selon un rapport de Bloomberg.

Dans l’édition 2016 d’Energy Outlook publié par BP, il est estimé que les énergies renouvelables croîtront d’environ 6,6 % par année, leur part du bouquet énergétique mondial triplant de 3 % actuellement pour atteindre 9 % d’ici 2035. « Les énergies renouvelables comptent pour plus du tiers de la croissance du secteur de la production d’énergie, et leur apport [à la production] d’énergie mondiale devrait progresser à 16 % d’ici 2035 », a précisé l’économiste en chef de BP, Spencer Dale. « La planète amorce la transition vers un système énergétique produisant moins de carbone, et la Conférence de Paris COP21 en décembre dernier a permis de franchir un pas important dans cette direction. »

La Solar Energy Industries Association voit d’un bon oeil le récent accord. « Je crois que l’Accord de Paris donnera une impulsion favorisant l’adoption d’énergies renouvelables dans le monde entier », a affirmé Dan Whitten, vice-président des communications. « Cela ne se produira pas du jour au lendemain, mais l’Accord de Paris aidera sans contredit à faire la promotion des énergies renouvelables aux États-Unis comme à l’étranger. Il était de bon augure que quelques jours suivant la signature de l’Accord de Paris par 196 pays, les États-Unis entérinent d’importants octrois de crédits à l’impôt relatifs aux énergies renouvelables. »

L’offre des principales matières premières entrant dans la fabrication des panneaux solaires d’aujourd’hui – silicium polycristallin, argent et cuivre – devrait satisfaire à la demande. Selon Bloomberg, l’offre de silicium polycristallin surpassera la demande totale mondiale, soit 66 GW, d’ici 2017. L’utilisation d’argent par les technologies photovoltaïques – utilisées pour convertir les rayons solaires en énergie – représente actuellement 6 % de la demande mondiale, et l’Institut de l’argent prédit un léger déclin de la production d’argent à l’échelle mondiale d’ici quelques années, en partie en raison de sa production associée à des matières premières aux cours instables comme le cuivre et le zinc.

En février, une équipe de chercheurs américaine a annoncé qu’elle avait réalisé une percée sur le plan de l’efficacité des photopiles au tellurure de cadmium (CdTe). L’avantage, c’est que ces photopiles sont moins coûteuses que les cellules au silicium, qui dominent le marché solaire. Bien que cette avancée technique puisse sembler significative, c’est l’accès aux matières premières nécessaires qui définira probablement l’avenir de la technologie. Une étude réalisée par le MIT en 2014 présente une analyse historique de la capacité de différents producteurs de matières premières de répondre à une hausse de la demande. Les résultats ont démontré que les technologies potentiellement « révolutionnaires », comme les photopiles CdTe d’efficacité élevée, connaîtraient rapidement des problèmes d’approvisionnement si leur adoption commençait à prendre de l’ampleur. En revanche, les cellules au silicium et les matériaux qu’elles nécessitent ne rencontreraient pas les mêmes limitations.

Selon le Global Wind Energy Council, la capacité éolienne devrait croître de 432 GW à la fin de 2015 à 666 GW d’ici 2019. Les matières premières essentielles pour la fabrication d’éoliennes sont les éléments des terres rares (ÉTR) utilisés dans les aimants ; plus particulièrement le néodyme dont l’offre est estimée à 21 000 tonnes par année, dont 91 % provenant de Chine. Il fut un temps où la Chine limitait l’approvisionnement d’éléments des terres rares au moyen de quotas d’exportation. Toutefois en 2014, l’Organisation mondiale du commerce se prononçait contre les quotas, et la Chine les a éliminés en décembre de la même année. Selon l’US Geological Survey, l’offre et la demande de néodyme devraient augmenter rapidement au cours des dix prochaines années, d’environ 7 % par année. L’offre devrait suivre la demande, bien que l’équilibre du marché doive demeurer raisonnablement serré.

Lithium

« Je crois que toutes ces ententes sont bénéfiques pour la planète – elles viennent essentiellement confirmer ce que pense [la société], à savoir que nous devons changer nos façons de faire », a affirmé Edward Anderson, président et chef de la direction, TRU Group Inc et analyste spécialisé dans le lithium à l’échelle mondiale.

Environ 50 % du lithium consommé sert à des utilisations traditionnelles comme la vitre et la céramique. Selon M. Anderson, les possibilités de croissance résident dans l’autre 50 % – ce qu’il appelle les produits chimiques à base de lithium comme le carbonate de lithium – principalement pour les piles et les alliages métalliques utilisés pour des applications aérospatiales et militaires. La demande de batteries au lithium-ion ne manquera pas de grimper à mesure que les véhicules électriques gagneront en popularité, comme prévu. « Je crois que les produits chimiques à base de lithium sont sur le point d’enregistrer une croissance appréciable – de 10 à 15 % », a-t-il dit. « La croissance des véhicules électriques pourrait atteindre 20 %. »

Toutefois, aux fins de stockage sur réseau, l’autre utilisation majeure potentielle des batteries au lithium-ion, la demande sera plus tempérée, a affirmé M. Anderson. « Pour les véhicules électriques, il n’existe pas vraiment d’autre solution », a-t-il expliqué. « Les batteries sont légères, efficientes et peuvent être adaptées aux exigences du véhicule. Le stockage ne comporte pas les mêmes exigences : les batteries d’accumulateurs au plomb moins chères peuvent être utilisées. »

L’offre de lithium pourra suivre le rythme, a-t-il affirmé. « Il y a les gros producteurs de lithium, comme SQM (Sociedad Quimica y Minera de Chile) et Albemarle. Ils dominent le marché et le domineront toujours. » À son avis, les jeunes minières feront face à des coûts accrus, probablement deux fois plus élevés que ceux engagés pour l’expansion d’une usine existante. « Nous avons vu des exemples de cela – RB Energy a construit une nouvelle usine au Québec, mais celle-ci a fermé en 2013 parce qu’elle n’était pas concurrentielle. » Les mines imposantes, a-t-il dit, seront capables de répondre à la demande prévue d’ici cinq à dix ans à condition d’accroître leurs activités actuelles. Sinon, « d’autres, comme Orocobre Limited (une société d’exploration australienne), pourraient fournir une capacité d’appoint », a déclaré M. Anderson. « Bref, l’approvisionnement en lithium ne pose absolument pas de problème. »

La part de combustibles non fossiles dans le bouquet énergétique mondial devrait passer de 19 % actuellement à 25 % d'ici 2040. Avec l'aimable autorisation de Borrego Solar

Graphite

Le graphite est un autre important composant des batteries lithium-ion. « En fait, une batterie lithium-ion contient environ 5 % de lithium et 50 % de graphite ; donc, elle aurait dû s’appeler graphite-ion », a précisé Paul Gorman, chef de la direction de Great Lakes Graphite, entreprise établie à Toronto. Les batteries au lithium-ion ne consomment actuellement qu’une fraction – environ 7 % – du marché du graphite mondial.

M. Gorman, qui a passé les sept dernières années à oeuvrer dans le secteur du graphite, s’attend à ce que ce chiffre grimpe. « À mon avis, au cours des cinq à sept prochaines années, le graphite de haute pureté sera principalement utilisé pour les véhicules électriques et le stockage sur réseau », a-t-il affirmé.

Cependant, il nuance ses prévisions. « Les véhicules électriques ne se vendent pas aussi bien que prévu en Amérique du Nord depuis les deux dernières années, le prix de l’essence étant inférieur à deux dollars le gallon », a souligné M. Gorman. Il s’attend toutefois à ce que la demande pour ces produits augmente considérablement avec le temps. « Selon les projections actuelles de Tesla, la demande totale de graphite destiné aux véhicules électriques se situe entre 80 000 et 100 000 tonnes environ par année. Une fois leur méga-usine du Nevada mise en service, l’utilisation et la production de graphite devraient croître de façon exponentielle. »

À court terme, les mines actuellement en production dans le monde devraient être en mesure de répondre aux besoins en approvisionnement, a indiqué M. Gorman. Cependant, d’autres restrictions au niveau de la chaîne d’approvisionnement pourraient avoir une incidence sur la production. « Il ne s’agit pas seulement d’extraire le graphite comme matière première », a-t-il expliqué. « Des goulots d’étranglement se créent pendant les processus de micronisation, de purification, de mise en forme et de revêtement des particules de graphite. » Comme la production actuelle de graphite provient principalement de Chine, il estime qu’il serait difficile pour un fournisseur nord-américain n’ayant pas déjà de mine en production de garder une longueur d’avance.

Alors, assisterons-nous à court terme à une explosion globale de la demande de graphite pour batteries ? Quant au stockage sur réseau, « Je crois que l’offre mondiale suffira à la demande », a affirmé M. Gorman. « Il y aura un vrai problème quand le marché des véhicules électriques s’emballera réellement à l’échelle mondiale. Or, selon l’ensemble des indicateurs et compte tenu de l’effondrement des prix du pétrole, cela ne devrait pas se produire avant un certain temps. »

Paul Ferguson, directeur du marketing de Great Lakes Graphite, estime que personne ne connaît encore véritablement le marché, « parce que certains de ces produits, comme le Powerwall de Tesla, viennent tout juste d’être lancés, alors nous ne savons pas quel accueil lui sera réservé. Un grand nombre d’acteurs dans le domaine du stockage sur réseau en sont toujours à la phase de développement, alors nous n’avons pas encore pu mesurer leur plein impact non plus. Reste à voir si cette demande élevée se concrétisera vraiment. »

Possibilités et réalité

Bien entendu, il y a toujours la possibilité qu’une bonne partie de l’enthousiasme et de l’optimisme générés précédemment par Paris 2015 s’estompe pour des raisons économiques. Si des emplois sont en jeu en période de récession, a affirmé M. Schork, « [les gouvernements] ne sacrifieront pas l’économie pour gagner un demi-degré au thermomètre. »

Déjà, au début de février dernier, la Cour suprême des États-Unis infligeait un revers retentissant au plan pour une énergie propre du président Barack Obama (« Clean Power Plan ») en suspendant les mesures fédérales visant à freiner les émissions de dioxyde de carbone provenant principalement des centrales à charbon. La cour a voté dans une proportion de 5-4 en vue d’accueillir la demande de 27 États – principalement ceux dont la prospérité économique repose sur la production de combustible fossile – et de diverses entreprises et groupes d’affaires souhaitant bloquer le plan, qui est axé sur une transition des combustibles fossiles vers les énergies renouvelables.

Le poids économique des consommateurs joue également un rôle. Les faibles prix à la pompe sont en train de réduire l’avantage de conduire un véhicule électrique ou hybride. Les ventes de véhicules enfichables ont reculé d’environ 6 % aux États-Unis et au Canada, et les ventes de véhicules hybrides ont apparemment chuté d’environ 32 % depuis leur sommet de 2012. Le prix de l’essence se situant largement sous un dollar le litre dans la plupart des régions d’Amérique du Nord, les consommateurs sont moins prêts à payer un supplément de 8 000 $ ou 10 000 $. Les actions de Tesla Motors ont baissé de 9 % au début de février à la lumière d’une réduction prévue des ventes de voitures électriques. Qui plus est, en raison des faibles prix de l’essence, les entreprises et les gouvernements sont moins portés à fixer des cibles de réduction du kilométrage.

En revanche, ce type de mesures a un succès mitigé. L’industrialisation à la vitesse grand V de la Chine s’est faite aux dépens de l’environnement. Et maintenant, cette réalité est devenue un enjeu socio-politico-économique critique à l’échelle nationale. Or, le changement climatique est-il aussi visible que le ciel noirci par la fumée de la Chine ? Comme le reconnaissent la plupart des organisations, l’Accord de Paris est une étape extrêmement encourageante – et la bonne nouvelle, c’est que les matières premières mondiales peuvent servir à mettre au point des solutions.