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Epuisement des ressources naturelles

Epuisement des ressources naturelles

Un article de Encyclo-ecolo.com.

déforestation

Sommaire

L'épuisement des ressources naturelles

L'épuisement des ressources du fait de la surconsommation humaine concerne la biodiversité, les ressources végétales (déforestation, prélèvement végétal), l'extinction des espèces mais aussi les minerais et matières premières.


  • Les ressources non renouvelables : ce sont principalement des matières premières minérales et les combustibles fossiles, qui proviennent de gisements formés au cours de l'histoire géologique de la Terre et correspondant à un stock, par essence même, épuisable.
  •  Les ressources renouvelables : ce type de ressources peut être consommées sans être épuisées car elles peuvent se régénérer en permanence. Ces ressources sont notamment l'air, l'eau, les sols (terres cultivables) ou encore des ressources biologiques de la flore et de la faune (forêts, pâturages, pêcheries maritimes, biodiversité – espèces animales et végétales) et par les ressources génétiques (variétés de plantes cultivées et races d'animaux domestiques).


L'eau

Depuis le début du XXe siècle, la consommation d’eau douce a été multipliée par sept sur la planète ;

  • Au cours des trente dernières années, les quantités d’eau disponibles sont passées d’une moyenne de 12 900 m3 à 6800 m3 par habitant et par an ;
  • L’eau non potable est la 1ère cause de mortalité dans le monde, et tue 10 fois plus que les guerres.


La fin des métaux

On connait le stock de ressources naturelles à notre disposition ainsi que leur vitesse d'exploitation. La date d'épuisement théorique est donc facile à extrapoler.

Bien des matières liés aux produits écologiques (panneaux solaires) ou aux énergies renouvelables sont en voie d'épuisement, plutôt rapide : comme pour l'uranium (fin en 2040), le pétrole (fin en 2050), le gaz (fin en 2072), les métaux rares et même non précieux tels que le fer dont la fin est annoncée pour 2087

Comment estimer les ressources disponibles

On a pour habitude de considérer 3 niveaux de ressources, 3 niveaux de réserves (les 3P) :

  • Réserves prouvées (avérées)
  • Réserves probables (certitude de l’existence de la réserve mais incertitude quant à son étendue)
  • Réserves possibles (incertitude quant à l’existence de la ressource et pas encore de moyen technique pour vérifier l’hypothèse

L'épuisement des ressources minières ne signifie pas que la planète ne recèle plus des quantités diffuses mais que l'exploitaiton du matériau en question à l'échelle industrielle n'est plus possible. Les estimations varient d'ailleurs au fil du temps en fonction des découvertes et des réévaluations de réserves, comme le montre l'exemple du zinc (voir ci-dessous)

Epuisement+ressources.jpg

Le calendrier des épuisements annoncés

Les gisements métalliques et énergétiques, à la base de notre économie moderne auront pour l'essentiel été consommés d'ici 2025, date de la fin de l'or, de l'indium et du zinc et 2158, date de la fin du charbon),


1980 fin du cryolithe : il n'y aurait plus de réserves de cryolithe. La cryolithe est composée de fluorure double de sodium et d'aluminium, de formule NaAlF également noté 3NaF, AlF. La cryolithe est principalement utilisée pour la production d'aluminium et dans l'industrie des céramiques. un Elle a été découverte sur la cote ouest du Groenland. C'est un minéral rare ; aussi, pour faire face aux besoins de l'industrie, la cryolithe est désormais produite artificiellement. La dernière mine de cryolithe en activité, située au Groenland, a fermé dans les années 80. Aujourd’hui, les industriels sont obligés d’en produire artificiellement.

2012 : fin du terbium : le terbium est utilisé dans les lampes à basse consommation

2018 : fin du hafnium (Hf) : les gisements exploitables à un coût accpetable seront épuisés en 2018. Le hafnium est utilisé pour les processeurs, comme isolant remplaçant le dioxyde de silicium SiO2. L'Hafnium (Hf) se retrouve associé avec les minerais de zirconium, avec des concentrations d'Hafnium variant de 0.5% à de 2%. Le hafnium a une résistance exceptionnelle à la corrosion, il posséde également un grand pouvoir d'absorption des neutrons rapides. Le hafnium sert à contrôler la recristallisation des filaments de tungstène mais son application principale est comme barre de contrôle de réactivité dans les réacteurs nucléaires du fait de sa capacité à absorber les neutrons

2021 : fin de l'argent ; Au rythme de consommation actuelle, épuisement prévu entre 2021 et 2037. L'argent sert dans l’industrie (électricité, électronique, brasures, soudures et autres alliages : 41%). Il y a un stock de 270 000 à 380 000 tonnes d'argent sur Terre. Les réserves connues sont surtout en Pologne (20%), en Mexique (14%) et au Pérou (13%) 21 400 tonnes d'argent ont été produites en 2009 = 688 millions d'onces
Planetoscope : La consommation d'argent dans le monde

2022 : fin de l'antimoine (sb) épuisement prévu en 2022 ; composant de plaques d’accumulateurs plomb-acide (courant secouru), des semi-conducteurs : InSb, GaSb utilisés pour la détection dans l’infrarouge, pour les sondes à effet Hall (détection de champ magnétique), dans les processeurs, isolant remplaçant le dioxyde de silicium SiO2, sous forme d’oxyde Sb2O3, il diminue la propagation des flammes dans les matières plastiques.

2023 : fin du palladium (Pd) : Il y a un stock de 3480 millions de tonnes de palladium sur Terre. Les réserves connues sont surtout en Russie et en Afrique du Sud. 13% du palladium servent pour l'industrie électronique surtout pour la production de condensateurs multicouches en céramique (MLCC) qui entrent dans la fabrication de composants électriques. Autres utilisations du type électro-déposition pour les connecteurs et les composants de puces pour les circuits électroniques et les circuits intégrés hybrides
Planetoscope : Production de palladium dans le monde

2025 : fin de l'or : La production totale d'or depuis les débuts de l'humanité remplit un cube de 20 mètres de coté ; l'or est utilisé dans l’électronique pour ses propriétés de conductivité, d’inaltérabilité, d’inoxydabilité. La Chine est le 1er producteur avec près de 300 tonnes extraites en 2008, suivie par les Etats-Unis et l'Australie (moins de 250 tonnes). Les principales utilisations de l'or sont : Bijouterie et joaillerie 86%, Utilisations industrielles 14% dont : électronique 6%, monnaies et médailles 3%, industries diverses 3%, prothèses dentaires 2%
Planetoscope : Production d'or dans le monde

2025 : fin du zinc, les gisements exploitables à un coût acceptable seront épuisés en 2025 ;en 1950, le US Geological Survey avait estimé les réserves mondiales de zinc à 77 millions de tonnes. Pourtant, la prospection et l’amélioration des techniques d’exploitation ont permis de mettre au jour plus de 293 millions de tonnes de ce métal sur les 50 années qui ont suivi. En 2000, le gouvernement américain a annoncé que les réserves de zinc n’atteignaient pas moins de 209 millions de tonnes. Le zinc est utilisé dans l’électronique et par l'industrie informatique (fabrication des « magnetic random access memory » (MRAM)). Les principales utilisations du zinc sont : Galvanisation 47.00 % ;Laiton et autres métaux d'alliage 19.00 % ;Moulage en coquille 14.00 % ; Demi-produits marchands 8.00 % ;Chimie et divers 9.00 %


2025 : fin de l'indium (In) : les gisements exploitables à un coût acceptable seront épuisés en 2025 (voire 2018) ; l'indium est utilisé massivement depuis peu dans le cadre de la fabrication des écrans LCD ; mais il semble qu’il pourrait être remplacé par des matériaux de nanotechnologies comme le graphène (cristal de carbone). De l'espagnol indigo, du latin Indium: Inde. L'indium fut découvert en 1863 par Reich et Richter à la suite de l'analyse spectroscopique d'un échantillon de blende qui leur révéla deux raies indigo jusqu'alors inconnues. L’indium connaît une demande croissante poussée par le marché des écrans plats et devrait subir une hausse prochaine des cours. n’existe pas de gisement d’indium en tant que tel. Les gisements volcano-plutoniques polymétalliques, à zinc dominant et étain accessoire sont la principale source actuelle d'indium. (source Brgm)

2028 : fin de l'étain : Il y a un stock de 6,1 millions de tonnes d'étain sur Terre. Les réserves connues sont surtout en Chine (28%), en Malaisie (17%), en Indonésie (13%) et au Pérou (12%) Les principales utilisation de l'étain sont : Soudure 32.00 % ; Fer blanc 27.00  % ; Chimie et divers 23.00 % ; Etains et aliages divers 18.00 %


2030 : fin du plomb : les gisements exploitables à un coût acceptable seront épuisés en 2030 ; 71% de la production utilisés pour les batteries.

2038 : fin du tantale (Ta) : la plus grande utilisation du tantale, sous forme de poudre métallique, est faite dans la fabrication des composants électroniques, et principalement des condensateurs. On trouve des condensateurs au tantale dans les télé-avertisseurs et les ordinateurs personnels.

2039 : fin du cuivre (Cu) : Il y a un stock de 490 millions de tonnes de cuivre sur Terre. Les réserves connues sont surtout au Chili (33%), en Indonésie et aux USA (7% chacun). Avec 55% d’utilisation, il est essentiellement mis en œuvre dans l’industrie électrique (câbles, bobinages).
Planetoscope : Production de cuivre dans le monde

2040 : fin de l'uranium (U) : Il existe 3,3 millions de réserves d'uranium prouvées et exploitables de manière normale et environ 10 millions de tonnes de réserves d'uranium dites "spéculatives". 1,2 kilo d'uranium est produit chaque seconde dans le monde, soit 40 700 tonnes par an. On estime qu'il reste de 70 à 90 ans de réserves mondiales (au rythme d'exploitation actuel). L'uranium est crucial pour production électrique nucléaire. Selon "Uranium Resources and Nuclear Energy" du Energy Watch Group (2006-12), une pénurie d’uranium pourrait se produire dès 2015.
Planetoscope : Production d'uranium dans le monde
Planetoscope : Les chiffres du nucléaire

2048 : fin du nickel (Ni) : il y a un stock de 67 millions de tonnes de nickel sur Terre. Les réserves connues sont surtout en en Australie (35%), en Nouvelle-Zélande (11%) et en Russie (10%) : le nickel sert dans les batteries (piles bouton pour BIOS, batteries d’ordinateurs portables)
Planetoscope : Production de Nickel dans le monde

2050 : fin du pétrole : La consommation de pétrole pourrait presque doubler d'ici 2050 avec l'augmentation de la population mondiale et la croissance économique. Selon l'Agence internationale de l'Energie, la hausse de la demande mondiale de pétrole devrait être de 1,7% en 2010, avec une demande de 86,3 millions de barils par jour (mbj). La date d'épuisement du pétrole (le Peak Oil, est sujette à contestation : Le peak oil est-il une fiction ? Planetoscope : Voir tous les chiffres de consommation ou production de pétrole dans le monde

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2064 : fin du platine (Pt) : Il y a un stock de 13 000 tonnes de platine sur Terre. Les réserves connues sont surtout en Afrique du Sud (80%). le platine est essentiellement utilisé dans les industries électroniques et électriques Disques durs,fils thermocouples,piles à combustible. Catalyse)
Planetoscope : Production de platine dans le monde

2072 : fin du gaz naturel 2087 : fin du fer : On estime qu'il reste 79 ans de réserves mondiales (au rythme d'exploitation actuel). Planetoscope : Production de fer dans le monde

2120 : fin du cobalt : Au rythme de consommation actuelle, il reste environ 110 années de réserves de cobalt qui est une ressource non renouvelable. Il y a un stock de 7 millions de tonnes de cobalt sur Terre. Les réserves connues sont surtout en République du Congo (50%), en Australie (20%) et à Cuba (14%)
Planetoscope : Production de cobalt en temps réel


2139 : fin de l'aluminium : Au rythme de consommation actuelle de 6000 kilos par seconde soit 190 millions de tonnes par an, il reste 131 années de réserves de bauxite qui est une ressource non renouvelable. Il y a un stock de 25 milliards de tonnes de bauxite sur Terre. Les réserves connues sont surtout en Guinée (30%), en Austalie (23%) et à Cuba et en Jamaïque (8% chaque)
Planetoscope : Production d'aluminium dans le monde
Encyclo ecolo : Aluminium

2158 : fin du charbon : La consommation de charbon dans le monde représente 184 000 kilos par seconde, soit 5,8 milliards de tonnes. Planetoscope

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Des ressources critiques entre les mains de quelques pays

  • la Chine : antimoine, fluorite, gallium, germanium, graphite, indium, magnésium, terres rares, tungstène
  • la Russie : MGP
  • la République Démocratique du Congo : cobalt, tantale
  • le Brésil : niobium et tantale
  • La Bolivie : le lithium
  • L'Australie concentre un grand nombre de ressources très convoitées : 40% des réserves mondiales d'uranium, 37% des réserves de Nickel, 26% de plomb, 18% de zinc, auquelles s'ajoutent des réserves de minerai de fer (53,4 milliards de $ australiens d'exportation en 2010), de charbon ((34,6 mds $ d'exportation en 2010), de pétrole (10,9 mds $), de diamants, d'or (17,9 mds), d'alumine, de gaz naturel, ...

Dans la majorité des cas, cette concentration de production est conjuguée avec des possibilités de substitution et un un taux de recyclage faibles. Si l’on considère la criticité due à la protection de l’environnement, les terres rares viennent en tête, suivies par le germanium, l’antimoine, le gallium, le magnésium pour les principaux. Les perspectives d’évolution de la demande pour ces matières premières sensibles en 2030 montrent certains de ces matériaux vont connaitre une très forte croissance comme le gallium, l’indium, le germanium, le néodyme, le platine et le tantale pour ne citer que les premiers.

Les terres rares


Les terres rares sont : yttrium, scandium, and the so-called lanthanides (lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium lutetium


  • La Chine assure 95% de la production des terres rares dans le monde : ces terres rares sont indispensables à la production des téléphones mobiles, des écrans plats, des panneaux solaires, des éoliennes, .... La Chine exploite toute la gamme des terres rares, surtout en Mongolie Intérieure comme par exemple le dépôt de Bayan Obo, dans le district minier de Baiyun.

La Chine ayant durci les conditions d'exportation des terres rares (notamment vers le Japon), les autres pays essaient de pallier la future pénurie : la société australienne Lyans Corp. va ouvrir de nouvelles mines au 2ème trimestre 2011 en Australie Aux Etats-Unis, les préparatifs d'ouverture de nouvelles exploitations de terres rares sont moins avancés. La mine de terres rares de Mountain Pass en Californie devrait ainsi faire l'objet d'importants investissements. Certains gisements canadiens (Hoidas Lake), vietnamiens, australiens, sud-africains et russes devraient faire l'objet d'investissements.

Des ressources critiques pour l'économie européenne

  • Un rapport de l'UE montre à quel point, les économies européennes sont dépendantes de certaines matières :
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Liste des 14 matières premières critiques pour l’UE (par ordre alphabétique) : (Éléments / Applications dans les Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) / Autres applications)

  • Antimoine Micro condensateurs,retardateurs de flamme,écrans CRT Médecine
  • Beryllium Transistors haute puissance Rayons X, mécanique, magnétisme, nucléaire, acoustique
  • Cobalt Batteries Lithium-ion Alliages (aimants permanents), catalyse
  • Fluorite Outils d’exposition Métallurgie, microscopie, optique
  • Gallium Circuits intégrés Stockage, d’énergie, bio-médical
  • Germanium Infrarouge militaire Optique
  • Graphite Évacuation de la chaleur (écrans, ordinateurs et téléphones portables) Métallurgie
  • Indium Écrans (ITO), semi-conducteurs, soudure sans plomb Métallurgie
  • Magnésium - Métallurgie
  • Platine (MGP : métaux du groupe du platine (PGMs) platinum, palladium, iridium, rhodium, ruthenium, osmium) : disques durs,fils thermocouples,piles à combustible; Catalyse
  • Palladium Condensateurs Catalyse
  • Néodyme Technologie laser Aimants permanents
  • Niobium Micro condensateurs Alliages métalliques
  • Tantale Micro condensateurs Alliages métalliques
  • Tungstène Circuits intégrés (connexion) Métallurgie, catalyse,…



Les industries vertes, grosses consommatrices de terres rares

Il est difficile de dire si ces industries dites vertes consomment plus de terres rares par unité de valeur que des industries considérées comme classiques. Toutefois, il ne fait pas de doute que la croissance dans les industries “propres” sera l’un des principaux moteurs de l’augmentation de la demande de terres rares dans les années à venir”, estime John Seaman, chercheur à l’Institut français des relations internationales, cité par Le Monde


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* le terbium est utilisé dans les lampes à basse consommation,
* le gallium sert dans les LED et les cellules solaires à haut rendement,
* l’indium est utilisé dans les cellules photovoltaïques
* le néodyme sert dans certains moteurs de voitures électriques et générateurs d’éoliennes.

Les voitures électriques utilisent plusieurs terres rares : notamment pour la fabrication d'aimants compacts pour les moteurs électriques synchrones dit "sans balais" (néodyme, dysprosium, samarium), ou pour les composants d'accumulateurs de type NiMH (lanthane)

* le lithium : Le lithium est le 33ème élément le plus abondant sur Terre. L'USGS évaluait en 2009 les ressources mondiales exploitables à 11 millions de tonnes. Selon le cabinet Meridian International Research, les réserves actuelles ne suffiraient pas pour une utilisation massive dans les batteries lithium-ion. En Allemagne, le Centre de recherche sur l’énergie solaire et l’hydrogène (Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg) s'est penché dernièrement sur cette technologie et plus précisément sur les réserves de lithium présentes dans le monde entier. D'après les estimations de son étude, il y a assez de lithium afin de produire plus de 10 milliards de voitures électrisées équipées de batteries lithium-ion. Le Lithium est l’un des éléments les plus importants qui entrent dans la composition des batteries de dernière génération. Son utilisation accrue dans la manufacture de batteries est due principalement à sa capacité de stocker plus d’énergie que le Nickel et le Cadmium. Pour doper ses performances, certains fabriquant de batteries utilisent un mélange de lithium-ion, mais on retrouve aussi d’autres combinaisons efficaces, notamment comme celles fabriquées par Hyundai (Lithium-Polymère ou encore Lithium-Air). Les gisements de Lithium sont assez rares et se trouvent très loin des principaux constructeurs de batteries. La Bolivie, qui compte 40 % du Lithium de la planète. On a découvert d’immenses réserves de Lithium en Afghanistan (mais pas seulement : aussi du fer, du cuivre, de l’or, du niobium et du cobalt). La valeur totale représenterait 3000 milliards de dollars, soit environ autant qu’en Bolivie. Il y a aussi du lithium dans le lac salé de Chabyer, dans la région autonome du Tibet.

Le plus grand gisement au monde est le Salar de Uyuni, dans le département de Potosí, au sud-ouest de la Bolivie.


(sources : http://minerals.usgs.gov/ USGS (Service Géologique des Etats Unis) Science et Vie hors série N° 243, construire un monde durable, de Juin 2008 / http://www.eco-info.org/spip.php?article129)


Le recyclage des ressources non renouvelables

Voici le taux de recyclage d'un certain nombres de ressources et matières premières que nous consommons (Source : A. RELLER, University of Augsburg, T. Graedel, Yale University) :

  • Plomb : 72%
  • Aluminium : 49%
  • Or : 43%
  • Germanium : 35%
  • Nickel : 35%
  • Cuivre : 31%
  • Etain : 26%
  • Zinc : 26%
  • Chrome : 25%
  • Tantale : 20%
  • Gallium : 0%
  • Indium : 0%
  • Phosphore : 0%
  • Platine : 0%
  • Uranium : 0%


Epuisement des ressources naturelles


- Épuisement des mines : aux sources du mythe

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