Les énergies renouvelables sont gourmandes en matériaux. L’argument est régulièrement brandi par les sceptiques de la transition énergétique. Chiffres à l’appui. Mais un rapport suggère aujourd’hui que les énergies bas-carbone sont, au contraire, plutôt sobres en la matière. Explications.

La consommation de matériaux par le secteur de l’énergie et l’exploitation minière associée sont des sujets qui ont tendance à fâcher. Dans un rapport de 2021, l’Agence internationale de l’énergie elle-même le reconnait, « les énergies renouvelables requièrent généralement plus de minéraux pour leur construction que leurs homologues à combustibles fossiles. Une centrale éolienne terrestre nécessite par exemple neuf fois plus de ressources minérales qu’une centrale à gaz. Ainsi, depuis 2010, la quantité moyenne de minéraux nécessaire à une nouvelle unité de production d’électricité a augmenté de 50 % à mesure que la part des énergies renouvelables dans les nouveaux investissements a augmenté. »

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Une empreinte matière mise à jour

L’argument est de taille pour ceux qui veulent s’opposer au déploiement des énergies solaire et éolienne. Mais qu’en est-il réellement de l’impact de la production renouvelable sur l’extraction minière ? Un rapport du Breakthrough Institute a fait le point il y a quelques semaines. Il en ressort que l’empreinte matière des centrales thermiques au charbon est catastrophique. 20 fois plus importante que celle de l’éolien terrestre, par exemple. Les experts du Breakthrough Institute estiment en effet qu’il faut excaver pas moins de 1 200 tonnes de roche pour produire un seul gigawattheure (t/GWh) au charbon. C’est même 80 fois plus que ce qu’il faut pour produire de l’électricité nucléaire.

Comment expliquer de telles différences dans les chiffres ? De plusieurs manières, selon les auteurs du rapport. D’abord, parce que leurs conclusions se basent sur les chiffres les plus récents. En effet, les énergies solaire et éolienne sont aujourd’hui moins gourmandes en matériaux qu’il y a seulement 10 ans. On peut désormais comparer leurs besoins à ceux des centrales nucléaires qui demandent le plus de matériaux. Ainsi le photovoltaïque présente une intensité matière de 1,8 t/GWh, l’éolien en mer, de 2 t/GWh, l’éolien à terre, de 7,1 t/GWh et le nucléaire, de 0,6 à 1,4 t/GWh. Soit des valeurs 10 à 15 fois plus basses pour le solaire et environ 30 % moindre pour l’éolien que celles qui circulent encore largement sur les réseaux sociaux. Des valeurs pourtant justes au moment de la publication d’une étude du Département de l’énergie américain (DOE) dont elles sont tirées. L’étude est désormais un peu datée.

Intensité minière par source de production d’électricité / Graphique : Breaktrough institute, traduit par RE.

Quantité de matière excavée versus quantité de métaux utilisés

Mais la différence se fait surtout sur la grandeur considérée. Le rapport du Breakthrough Institute s’intéresse en effet à la quantité de roche excavée et non pas seulement à la quantité de matière utilisée. Car les deux ne sont pas égaux. Loin de là, parfois. Ainsi, les centrales nucléaires ne nécessitent l’excavation que de 30 et 23 % de la masse de roche nécessaire pour produire, respectivement, un gigawattheure d’électricité solaire à grande échelle ou un gigawattheure d’électricité éolienne terrestre. Parce que plus il faut aller chercher profondément un minerai et moins sa teneur en métal est grande, plus les quantités à excaver sont importantes. Pour produire une tonne de fer, par exemple, vous aurez à déplacer moins de roche que pour produire la même tonne de cuivre ou d’argent.

Autre point à souligner : le nucléaire consomme seulement 10 à 34 % de la masse de matériaux critiques par gigawattheure que ce que consomment les technologies solaire ou éolienne. Un bon point face à la potentielle volatilité des chaînes d’approvisionnement en ce type de matières premières.

Enfin, ces chiffres doivent également être analysés au regard des innovations mises en œuvre par toutes et chacune des filières de production d’une électricité bas-carbone. En effet, derrière l’usage de cuivre, d’acier, de nickel, de lithium, d’argent ou encore d’uranium se cachent encore des opportunités de réduction d’impacts. Grâce à un recyclage plus poussé, à des approches minières innovantes ou à des améliorations dans l’efficacité de l’utilisation de ces matériaux. Un ensemble de mesures qui pourrait du même coup aider à limiter les consommations d’énergies — encore souvent fossiles — liées à l’extraction des matériaux.