Industrie minière et métallurgique
L'industrie minière est au cœur du progrès humain ; elle est à l'origine d'innovations technologiques et façonne le monde économique et sociétal depuis des milliers d'années. Elle englobe un ensemble d'activités allant de l'extraction de ressources précieuses des profondeurs de l'écorce terrestre à leur transformation en matériaux nécessaires pour la construction, l'industrie, la production d'énergie et bien plus encore. Depuis l'âge du bronze, en passant par la révolution industrielle, l'industrie minière et la métallurgie ont toujours été des catalyseurs du progrès humain. Aujourd'hui, ces domaines continuent de s'adapter en réponse à des exigences en constante évolution et à des considérations environnementales. Les progrès technologiques, l'automatisation et la numérisation sont en train de révolutionner l'industrie, ouvrant de nouvelles voies d'amélioration en matière d'efficacité et de sécurité, tout en faisant face à des défis de stabilité environnementale, d'épuisement des ressources et de responsabilisation des pratiques minières. Goodfellow, partenaire international de confiance dans l'approvisionnement de matériaux et dans l'expertise-conseil, fournit des solutions capables de répondre aux besoins et applications des industries minière et métallurgique.
Dans les sociétés industrialisées, les métaux continuent de jouer un rôle fondamental dans la fabrication de pièces pour des secteurs aussi variés que l'aérospatiale, l'automobile, l'électronique grand public, la médecine, l'exploration pétrolière et gazière, l'exploitation minière et bien d'autres encore.
Alors que le monde se prépare aux objectifs de « zéro émission nette », la demande de matières premières n'a pas vocation à ralentir. Le cobalt et le lithium utilisés dans les batteries de véhicules électriques – et provenant principalement des activités d'exploitation minière – devraient être à la source de la révolution énergétique verte.
Dans l'exploitation minière, des métaux tels que l'argent, l'or, le fer, l'étain, le cobalt, le plomb, le lithium et le nickel sont extraits de la croûte terrestre sous forme de minerais et sont ensuite traités en vue de leur transformation ou de leur vente.
Outre les demandes imposées par la révolution énergétique verte, l'industrie minière est confrontée à une série de défis complexes de risques liés à la chaîne d'approvisionnement, à l'innovation technologique et aux défaillances des équipements de traitement, entre autres.
Goodfellow offre plus de 75 ans d'expertise en matière de traitement et d'approvisionnement de matériaux afin d'aider à relever ces défis.
Hausse exponentielle de la demande de métaux
La volonté de l'Organisation des nations unies de remplir les objectifs de zéro émission nette d'ici 2050 nécessite une transition des énergies fossiles vers des sources d'énergie durables. Toutefois, les technologies vertes génèrent elles-mêmes des besoins intensifs en matières premières.
Les chaînes d'approvisionnement et les modèles de financement n'arrivent pas à s'adapter suffisamment rapidement à cette nouvelle réalité économique. L'industrie minière doit relever d'importants défis économiques, techniques et politiques pour répondre à la demande de matières premières nécessaires à la révolution énergétique verte.
De fait, la Banque mondiale a identifié 17 minéraux distincts qui, selon elle, sont essentiels à la transition énergétique. Les sociétés minières et de métaux devront donc montrer qu'elles sont capables de répondre à cette demande tout en faisant face aux problèmes de congestion de la chaîne d'approvisionnement, de fluctuation des prix, de rallongement des délais et d'exploitation éthique, parmi tant d'autres.
Les métaux joueront également un rôle central dans les efforts de décarbonisation à mesure que l'économie mondiale se passera des sources d'énergie fossiles en faveur d'énergies renouvelables comme le solaire, l'éolien, l'hydraulique et le géothermique.
Plus particulièrement, les véhicules électriques à batterie contribueront à une hausse rapide de la demande de cuivre, de nickel, de manganèse, de lithium et de cobalt. Bien que l'on estime que ces types de véhicule représenteront environ 90 % de la demande de stockage d'énergie, le solaire, l'éolien et d'autres technologies nécessiteront des solutions de stockage. À cette fin, le vanadium a une fonction importante dans le stockage de ces formes d'énergie statique. Parmi les matériaux en forte demande, il ne faut pas non plus omettre l'acier pour ses vastes applications industrielles.
La Banque mondiale estime qu'une augmentation de 9 % de la demande d'aluminium d'ici 2030 se traduira par une hausse de la production de 103 millions de tonnes supplémentaires, soit plus que la totalité de la production mondiale de 2019. Pour les métaux plus spécialisés, comme le lithium et le cobalt, il est prévu que la demande augmente de 500 %.
Face à ces défis qui semblent insurmontables, il est tentant de penser que le recyclage est la solution. Cependant, même avec des taux de recyclage optimaux, l'approvisionnement en matières premières reste largement insuffisant.
Tout n'est pas perdu pour autant. Par exemple, certains rapports suggèrent que 50 % des matériaux nécessaires aux batteries lithium-ion en Europe pourraient être obtenus à partir du cobalt non exploité dans les mines de nickel. De plus, le paysage géologique européen se prête bien à l'exploitation minière, par exemple pour extraire du lithium à partir de roches dures ou de saumures. Ailleurs, l'exploration des fonds marins pourrait également permettre de répondre à la plus grande partie de la demande mondiale de manganèse, de cobalt, de nickel et de cuivre.
Défis de l'industrie minière et métallurgique
Il est désormais évident que l'industrie minière et métallurgique fait l'objet de pressions grandissantes pour fournir les matières premières nécessaires à la transition énergétique.
À titre d'exemple, au Royaume-Uni, remplacer 31 millions de véhicules à moteur à combustion interne par des véhicules électriques à batterie nécessitera près de 208 000 tonnes de cobalt, soit le double de la production annuelle actuelle. Pour remplacer les 1,4 milliards de véhicules à moteur à combustion interne dans le monde, il faut multiplier ce nombre par 40.
En outre, en tant que secteur contribuant à hauteur de 4 % à 7 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde, il est attendu de l'industrie minière et métallurgique qu'elle fasse de son mieux pour réduire ces émissions.
Innovations technologiques de l'industrie minière et métallurgique
La technologie et la transformation numérique entraînent des changements rapides dans le secteur minier : les drones permettent d'améliorer les relevés aériens, l'utilisation de capteurs facilitent la gestion des équipements et les technologies d'amortissement rendent l'exploration minière plus sûre.
Les sociétés minières doivent suivre le rythme de ces avancées technologiques afin de maximiser leur productivité tout en respectant des normes strictes en matière de santé, de sécurité et d'environnement. Le secteur minier est également soumis à de longs délais (de la découverte à la production) et doit, en conséquence, subir les fluctuations de la demande de matières premières.
Risques liés à la chaîne d'approvisionnement pour l'industrie minière et métallurgique
La croissance démographique mondiale, associée à une urbanisation et une industrialisation croissantes, engendre une augmentation de la demande de matières premières.
De plus, bon nombre des réserves de minerais identifiées pour une exploration future se situent dans des pays en développement non seulement marqués par des instabilités politiques et des infrastructures insuffisantes, mais aussi par une résistance à la mondialisation et un protectionnisme grandissant. À titre d'exemple, 60 % du cobalt produit dans le monde est un sous-produit de l'extraction du cuivre en République démocratique du Congo, pays au sein duquel le travail des enfants et les bouleversements politiques sont monnaie courante. L'industrie minière et métallurgique devra donc s'adapter à cette volatilité qui caractérise sa chaîne d'approvisionnement.
Défis liés aux matériaux dans l'industrie minière et métallurgique
L'exploitation de minerais est très intensive, à la fois en ce qui concerne les besoins en matières consommables et en matériaux nécessaires à la fabrication d'équipements de forage.
Cela s'explique par le fait que la plupart des activités d'extraction et de traitement impliquent l'usage d'acides et de températures élevées, milieux très propices à la corrosion, à l'oxydation, à la fatigue des métaux, à l'abrasion et aux fluctuations thermiques. Les fabricants sont donc confrontés à des défis uniques dans le développement de matériaux résistants à la corrosion pour l'exploitation minière.
En outre, la science des matériaux joue un rôle essentiel dans le traitement, l'assainissement et la valorisation des déchets résultant des opérations minières.
Les défaillances répétées des équipements de traitement peuvent s'avérer onéreuses pour les sociétés minières, tant en termes de prolongement des délais de production que d'augmentation des coûts d'entretien.
Un spécialiste des matériaux comme Goodfellow met à disposition sa vaste expertise des métaux aux sociétés minières et de métaux afin de les accompagner dans la sélection de matériaux et dans l'optimisation des critères de conception pour les applications exigeantes de l'industrie. Cela permet de réduire considérablement les temps d'arrêt tout en améliorant les niveaux de performance et le rendement productif.
Expertise de Goodfellow dans les métaux
Le secteur minier et métallurgique fait souvent appel à l'expertise d'ingénieurs et scientifiques des matériaux pour sélectionner les matériaux qui répondent le mieux au développement de produits ou à la recherche.
Le cobalt, par exemple, que l'on trouve sous forme de fils, de cristaux, de tiges, de feuilles et autres, est un métal ferromagnétique gris, relativement peu réactif et résistant aux acides. Les alliages de cobalt sont également résistants à la chaleur et à l'oxydation, tout en présentant une bonne résistance mécanique.
Goodfellow est bien placé pour faire bénéficier ses partenaires miniers et métallurgiques de son expertise en termes de sélection et d'essai de matériaux dans le cadre de grands projets d'investissement en équipement.
