Des risques de pénuries

Au cours des 50 dernières années, la croissance démographique et la contamination des eaux ont conduit à diviser par plus de deux la quantité d’eau disponible par habitant. Cette tendance devrait se maintenir. Aujourd’hui, dix-sept pays consomment plus d’eau qu’ils n’en reçoivent. La surexploitation des nappes phréatiques, qui représentent 90 % des ressources mondiales en eau douce directement utilisables, fait qu’elles se rechargent très lentement (0,1 à 0,3 % par an), ce qui pose problème. Les zones de stress[1] ou de pénurie hydrique sont fonction des conditions géographiques et des niveaux de croissance démographique et/ou économique. Seront particulièrement concernés l’Afrique (Maghreb, Afrique australe), le Moyen-Orient et l’Asie, y compris l’Inde et la Chine. Sur la base des projections démographiques moyennes de l’ONU, on estime à 2,8 milliards le nombre d’individus qui souffriront de stress ou de pénurie hydrique en 2025.

Les enjeux technologiques liés à la ressource en eau

Les enjeux technologiques liés à la ressource en eau permettent soit une plus grande économie d’eau pour les besoins humains (agriculture), soit de préserver la qualité de l’eau par la réduction des sources de pollution, soit un accroissement des ressources. Dans l’agriculture, on peut ainsi envisager des plantes hybrides ou OGM résistant mieux aux sécheresses ou supportant un arrosage à l’eau saumâtre. Cette dernière option pose cependant problème car elle risque d’accélérer la salinisation des sols. Des techniques d’irrigation plus efficientes existent déjà (goutte-à-goutte), mais leur coût demeure élevé ce qui représente, en soi, un enjeu aussi. La limitation de l’usage d’engrais ou de pesticides dans l’agriculture par des technologies d’épandage ou de pulvérisation précis et économes et, mieux encore, la mise au point d’engrais ou pesticides « naturels » n’affectant pas la qualité de l’eau doivent être recherchées. Des technologies permettant de remettre à neuf ou de refaire une étanchéité des fosses septiques anciennes (pollution de sources en France) méritent une attention toute particulière.

Dans l’industrie, l’effort déjà réalisé en matière de rendement de l’eau utilisée devrait se perpétuer. L’incertitude pèse surtout sur l’extension des techniques économes aux pays en cours d’industrialisation. Au niveau des infrastructures, d’importants investissements seraient nécessaires pour limiter les fuites sur les réseaux de distribution et d’irrigation ce qui peut être un enjeu en termes de matériaux ou de conception du réseau.

L’amélioration des techniques de traitement et de purification des eaux doit être poursuivie. Toutefois, aujourd’hui, le plus souvent une extension de la protection des bassins versants, c’est-à-dire des territoires qui reçoivent les eaux alimentant une nappe souterraine, un lac, une rivière..., est envisagée. Elle peut prendre la forme de réserves naturelles ou de rachat des terres, afin d’éviter que n’y soient utilisés des polluants agricoles ou industriels. Moins coûteuse à long terme (et parfois à court terme) que le retraitement de l’eau et recommandée par le Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE), elle est utilisée par la ville de New York et certaines agglomérations françaises.

Pour accroître les volumes disponibles, les technologies de dessalement de l’eau de mer sont une voie possible. Même si son coût est trois à quatre fois plus élevé que celui du traitement d’une eau brute, il a diminué de moitié en dix ans et devrait encore être divisé par deux dans la prochaine décennie. Cependant, pour beaucoup de pays, il n’est guère envisageable à grande échelle compte tenu de son coût prohibitif en énergie. Les technologies de dessalement de l’eau de mer à faible consommation énergétique et à faible coût sont clairement un enjeu aussi pour les régions dont le niveau de stress hydrique est déjà aujourd’hui trop important (Moyen-Orient, Maghreb ...).

1.4 - Vers de futurs chocs énergétiques ?

Les chocs pétroliers de 1973 et 1979 ont révélé la vulnérabilité d’une économie dépendante d’une matière première, qui plus est géographiquement concentrée. L’approvisionnement en matières premières, tant énergétiques que minérales et minières, apparaît comme un problème d’autant plus crucial que les systèmes économiques et modes de vie industriels reposent sur une consommation d’énergie croissante et que les pays émergents s’affirment comme de nouveaux pôles durables de consommation de matières premières, énergétiques et minières. En dépit de la diversité des sources primaires d’énergie, les combustibles fossiles (pétrole, gaz et charbon) représentent 80 % de la demande énergétique mondiale. On s’y attachera donc particulièrement.

L’accroissement de la demande énergétique

Une augmentation de la demande énergétique mondiale paraît inévitable à un horizon de vingt ans, compte tenu de l’accroissement démographique, de l’industrialisation des pays en développement, de l’inertie des systèmes de production. Son niveau exact pose cependant question. Si les tendances de croissance actuellement observées se pérennisent, en particulier celles de la Chine, c’est la consommation des pays en développement qui pourrait augmenter le plus rapidement. Il convient néanmoins de garder à l’esprit que ces prévisions sont surtout des projections des tendances présentes, qui n’établissent pas de scénarios différenciés de consommation en fonction d’hypothèses alternatives (moindre ou plus forte croissance économique, mesures d’économies d’énergies ...).

La polarisation sectorielle de la demande énergétique

L’électricité et les transports sont les deux moteurs de la croissance de la consommation énergétique. Selon l’Agence internationale de l’énergie, entre 2000 et 2030, la croissance annuelle de leur demande respective devrait atteindre 2,4 % et 2,1 %. Néanmoins, les mêmes restrictions s’appliquent à ces prévisions, essentiellement fondées sur une transposition linéaire des tendances actuelles. Dans les pays de l’OCDE, les transports représentent d’ores et déjà plus de 60 % de la demande de pétrole.

Une efficacité énergétique accrue

Malgré une consommation globale et par habitant en augmentation, on observe un certain découplage de la consommation d’énergie et de l’activité économique. Passé un seuil critique de développement, une économie requiert de moins en moins d’énergie par unité supplémentaire de PIB. Dans l’OCDE, l’intensité énergétique (approvisionnements totaux en énergie primaire par unité de PIB) a diminué d’un peu plus de 16 % depuis 1980. La diminution de l’intensité énergétique s’est ralentie après 1985 à cause de la baisse des prix du pétrole.

La répartition inégale de la consommation énergétique à l’échelle mondiale

Aujourd’hui, un quart de la population mondiale n’a pas accès à l’électricité. Dans les pays en développement, la biomasse (bois, résidus agricoles, déjections animales) représente plus de la moitié de la consommation énergétique domestique : 2,4 milliards de personnes en dépendent pour se chauffer et cuisiner. Mais la part des pays de l’OCDE dans la consommation énergétique mondiale recule régulièrement du fait de l’accroissement de la demande des pays en développement en raison de leur industrialisation et d’un taux de croissance démographique élevé. Selon l’OCDE, la demande de la Chine pourrait augmenter de 3 % par an environ (2 % en Asie de l’Est).

La prépondérance des énergies fossiles et la dépendance énergétique

Aujourd’hui, la consommation énergétique mondiale est de 10 Gtep dont 8 Gtep de combustibles fossiles (pétrole, gaz et charbon). Durant les trente dernières années, dans l’OCDE, le gaz et le nucléaire ont progressivement remplacé le charbon et le pétrole pour la production électrique. Le pétrole est surtout consacré aux transports. La dépendance économique vis-à-vis des énergies fossiles devrait se maintenir et probablement s’accentuer, essentiellement à l’égard du Moyen-Orient, qui détient 65 % des réserves prouvées. Selon l’OCDE, cette région devrait assurer plus de 74 % des approvisionnements mondiaux en pétrole brut en 2020 (54 % en 1997). L’Europe, comme les autres pays de l’OCDE, devra également faire face à une dépendance accrue pour ses besoins en gaz et en pétrole.

La dépendance de l’économie mondiale vis-à-vis des combustibles fossiles, et donc vis-à-vis d’un nombre relativement restreint de pays producteurs, fait de la stabilité politique de ces pays un enjeu économique majeur. D’autant que les sites de production et les infrastructures (oléoducs, gazoducs ...) constituent des cibles privilégiées pour des groupes aux effectifs et moyens réduits, qu’ils soient terroristes ou séparatistes (Nigeria, Soudan). Les restrictions volontaires de production constituent également une arme politique pour ces pays sur la scène internationale. Si toutes les prévisions s’accordaient ces dernières années sur une augmentation des prix du pétrole et du gaz à long terme, aucune n’avait anticipé le baril à plus de 50$ à court terme.

Des ressources limitées de combustibles fossiles

Des incertitudes majeures pèsent sur la disponibilité future des hydrocarbures (pétrole et gaz). En effet une partie des experts, en particulier l’Agence internationale de l’énergie, estime que les progrès technologiques que ce soit pour découvrir de nouveaux gisements, améliorer les taux de récupération ou exploiter les hydrocarbures non conventionnels, permettront de faire face à l’augmentation prévue de la consommation pour les trente prochaines années. Mais d’autres experts considèrent que les données de réserves issues des agences officielles sont erronées. Selon eux, la production (conventionnelle ou non) de pétrole atteindra son maximum physique dans moins de vingt ans, si l’accroissement prévu de la consommation est avéré : 1,6 % par an de 2000 à 2030 selon l’Agence internationale de l’énergie. De même l’accroissement de la production de gaz naturel pourrait être contraint à l’horizon 2030. Si les géologues ont raison, le prix du pétrole pourrait fortement augmenter de façon structurelle à un horizon 2015. Mais la question d’une éventuelle pénurie d’énergie fossile dépend de la capacité des pays à accroître leur consommation malgré l’augmentation du prix. Le charbon est le combustible fossile dont les réserves sont les plus abondantes. Celles-ci sont surtout localisées aux États-Unis (28 %), en Russie (23 %) et en Chine (11 %). La disponibilité de ressources en charbon bien au-delà de 2020 n’est pas controversée. Mais son pic de production (ou maxima de production) est possible à un horizon 2050. Les réserves d’uranium ne sont pas non plus infinies. À consommation inchangée (ce qui est très improbable), les ressources connues représentent environ 70 ans de réserves pour les réacteurs à neutrons lents (technologie courante). Avec des réacteurs à neutrons rapides (surgénération), qui permettent d’extraire beaucoup plus d’énergie du combustible, ces réserves seraient suffisantes pour des milliers d’années.

Les prévisions de consommation énergétique

Les nombreux scénarios prévisionnels de la consommation énergétique mondiale sont très dispersés : de 10,1 Gtep (scénario Noé du CNRS) ou 11,4 Gtep (scénario C2 du Conseil mondial de l’énergie – CME) à plus de 15 Gtep (scénario WETO 2003 de l’Union européenne, scénario A du CME) à l’horizon 2020. Le scénario tendanciel du CME s’établit à 13,5 Gtep. Cette dispersion s’explique par les hypothèses adoptées pour construire les différents scénarios. Les uns raisonnent en fonction du taux de croissance des consommations énergétiques primaires et prennent en compte les progrès d’intensité énergétique. Dans cette optique, le développement énergétique des pays les moins développés tend à reproduire le modèle que nous avons connu. Les autres cherchent à prendre en compte des politiques plus volontaristes de maîtrise de la demande et un développement énergétique des pays émergents qui « saute » des étapes technologiques.

Les enjeux technologiques liés à l’énergie

Les perspectives énergétiques renvoient à des enjeux particulièrement importants :

• la sécurité et l’indépendance énergétique de la France et de l’Europe ;
• l’épuisement progressif des réserves d’hydrocarbure, et de pétrole conventionnel en premier lieu, dont dépend très largement le secteur des transports ;
• le réchauffement climatique qui pourrait avoir des conséquences dramatiques au cours du prochain siècle.

Les alternatives aux énergies fossiles sont variées. Les modes de production énergétique à moindre contenu en CO₂ sont le nucléaire, la biomasse, dont les biocarburants, la géothermie, les énergies solaire, éolienne et hydraulique. Cependant, le potentiel de la plupart des énergies renouvelables est limité d’ici à 2020 en raison du montant des investissements nécessaires, de la variation du potentiel exploitable selon les régions ou des insuffisances des technologies de stockage de l’électricité. Par ailleurs, les centrales nucléaires et hydrauliques de grande envergure requièrent des délais d’études et de construction de près de vingt ans. L’usage du charbon associé à la capture et à la séquestration du gaz carbonique dans des champs de pétrole et de gaz épuisés, dans des aquifères salins, ou dans les grandes profondeurs marines est envisageable. Cependant, une lourde incertitude pèse sur l’acceptation du coût énergétique (perte d’efficacité) et financier de la capture du CO₂, du stockage et de son transport. Les lieux de stockage fiables (au moins 100 ans) à proximité des lieux de consommation sont aussi à vérifier.

La production d’hydrogène sans production de CO₂ permettrait d’utiliser pour les besoins énergétiques un nouveau combustible efficace et sans émissions autres que de l’eau. Cependant, outre le problème du volume de stockage, les technologies de production d’hydrogène « propre » en quantité n’en sont qu’à un stade de recherche très en amont (thermolyse nucléaire et photolyse) ou ont des rendements insuffisants (électrolyse). Sa généralisation à l’horizon 2020 est donc improbable. Reste à savoir si l’hydrogène pourrait être produit à plus petite échelle pour stocker l’énergie de sources intermittentes.

À noter que des piles à combustibles pour l’habitat ou les appareils électroniques portables peuvent fonctionner avec un carburant externe plus stable (gaz naturel ou méthanol), l’hydrogène étant élaboré directement à l’intérieur de la pile.

Outre l’amélioration des rendements ou de l’efficience des objets de consommation énergétique, la maîtrise de la consommation peut passer aussi par l’amélioration de la gestion des flux énergétiques à l’échelle d’un objet (automobile), du réseau électrique, d’un bâtiment, d’une zone industrielle (écologie industrielle) via des objets intelligents « régulateurs » de consommation. Les technologies qui utilisent l’énergie ont souvent une durée de renouvellement plus courte que les technologies de production et affectent un bien plus grand nombre de secteurs économiques.

1.5 - Les ressources minérales et minières

Les réserves disponibles et le recyclage

On distingue les métaux ferreux (fer, fonte, acier) et non ferreux (autres métaux, dont aluminium, nickel, zinc, plomb ...). Parmi ces derniers, on peut isoler les métaux précieux (or, argent, platine et métaux dits de la mine du platine : palladium, rhodium, iridium, ruthénium, osmium), souvent stratégiques pour les industries de pointe.

Contrairement aux ressources énergétiques, l’approvisionnement en matières premières minérales n’attire guère l’attention. Cependant, d’après Jacques Blamont[2], à consommation inchangée, les réserves connues seront pour la plupart épuisées à la fin du XXI^e siècle. À l’horizon 2020, seule l’extraction de zinc et de plomb devrait atteindre ces limites physiques, mais aussi commerciales (baisse de la consommation due, entre autres, à des législations environnementales et sanitaires plus sévères, part accrue du recyclage).

Une répartition inégale accentuée par les concentrations industrielles : la montée des risques économico-stratégiques

Les ressources minérales sont inégalement réparties sur le globe. Ce phénomène géologique est accentué par les logiques de rentabilité (les coûts fixes de l’extraction sont très élevés et nécessitent un amortissement de long terme) et de concentration industrielle propre au secteur. Suite à l’effondrement de l’URSS et à la chute des prix des métaux qui s’en est suivie (disparition de la demande industrielle soviétique), la décennie 1990 a été marquée par une restructuration drastique. Ont ainsi disparu des filières ou exploitations non rentables pour le producteur, mais pourtant stratégiquement indispensables pour l’utilisateur.

Certains approvisionnements sont dans une situation de dépendance totale ou quasi totale vis-à-vis d’un ou deux producteurs dominants. Le cas de la Chine est à ce titre doublement exemplaire de la montée des risques économico-stratégiques à l’échelle mondiale :

• grâce à une stratégie commerciale de « prise en ciseaux » des producteurs tiers, elle dispose d’un quasi-monopole sur les marchés de l’antimoine, du tungstène et des terres rares ;
• l’augmentation de sa demande s’est traduite par une augmentation des prix parce que le manque d’investissements productifs et l’autolimitation des capacités de production au cours de la décennie 1990 ne permettaient pas de faire face à des variations rapides de demande.

Les prix : une tendance (passée) baissière, mais des variations brutales

À long terme, le prix des matières premières a été orienté à la baisse (division par un facteur 5 depuis 1850, par 2 depuis 1950). Cependant, les marchés des métaux, du fait de la réactivité limitée de la production, de la concentration de certaines ressources, et du caractère non substituable de certains métaux, sont soumis à des variations brutales de prix. Celles-ci peuvent s’expliquer par une raréfaction de l’offre, par exemple du fait d’un conflit dans les zones de production (quadruplement du prix du cobalt en 1978 suite à un conflit au Zaïre) ou d’un « fait du prince » (suspension des exportations soviétiques de titane en 1978-79, de palladium par la Russie en 2001).

À noter l’enjeu spécifique aux métaux high tech qui présentent un risque spécifique de crise qui découle d’une demande explosive suite à une nouvelle application (cas du rhodium et du palladium utilisés dans les pots catalytiques) ou à un marché en forte croissance comme celui des TIC : forte demande de métaux tels que le tantale (condensateurs), le gallium et le germanium (composants électroniques haute fréquence) ou l’indium (écrans plats LCD) dont le prix est passé de 70 à 700 USD/kg en un an.

Les alliages métalliques utilisés par l’aéronautique ou l’automobile exigent des métaux spécifiques comme le nickel, le cobalt, le tantale, le niobium, les terres rares ou le rhénium. Ces métaux sont produits en faible quantité parfois comme produit principal et souvent des sous-produits du raffinage des métaux de base. Des crises liées à un accroissement rapide de la demande pourraient concerner le germanium (électronique), le rhénium (aéronautique), le gallium (laser et diode blanche) ...

Le marché des platinoïdes, métaux très onéreux et rares, est soumis à de fortes tensions. Leurs propriétés physiques et chimiques les rendent de plus en plus stratégiques pour les industries de haute technologie présentes (électronique, catalyse...) et futures (électronique, environnement, énergie...).

La demande de la Chine et des autres pays émergents

La décennie 1990 a été marquée par l’affirmation de la Chine comme producteur et exportateur majeur sur le marché mondial des matières premières minérales (zinc, cuivre, coke, tungstène). Cette situation s’est brutalement renversée au début des années 2000, la Chine devenant importateur net et l’un des premiers consommateurs mondiaux de métaux non ferreux (cuivre, aluminium, zinc, nickel...) et d’acier.

Selon la direction générale de l’énergie et des Matières premières (DGEMP) du Ministère chargé de l’Industrie, « cette situation devrait entraîner des changements profonds et structurels des marchés mondiaux des métaux et de l’énergie, en déplaçant le centre de gravité des pays consommateurs vers l’Asie, ce qui crée ou risque de créer des tensions sur les prix, et pourrait diminuer l’importance et le contrôle des places occidentales sur les marché ».

Il n’est pas à exclure que le surenchérissement du prix des matières premières finisse par peser sur la croissance chinoise, en particulier par le biais du coût des infrastructures (acier pour les constructions, cuivre pour les réseaux électriques...). Cependant, selon la direction générale du Trésor et de la Politique économique (DGTPE), grâce à sa base industrielle diversifiée et à ses ressources naturelles, la Chine n’est que modérément exposée à ce type de risque. A contrario, l’Inde se trouve en position de vulnérabilité. Celle-ci pourrait s’accentuer par le biais d’une ouverture économique et d’une dépendance accrue. Par ailleurs, l’industrialisation attendue de l’Inde pourrait, au même titre que la Chine, provoquer une nouvelle hausse des cours des matières premières. Cependant, l’horizon temporel et le rythme de l’industrialisation indienne demeurent incertains.

Les enjeux technologiques liés aux matières premières

Les perspectives d’évolution de la demande et des prix des métaux dépendent pour partie des nouveaux débouchés. Parmi les technologies actuellement en cours de développement, certaines pourraient être sources de tensions sur des marchés spécifiques.

Le zinc ou le platine sont des métaux pour lesquels la ressource présente de sérieux risques. Ainsi, à moins qu’émerge un substitut valable, le marché du platine pourrait connaître une augmentation sensible de la demande. D’ici à 2010, elle devrait essentiellement découler d’une augmentation de la demande pour les usages classiques (catalyse et joaillerie) ou nouveaux (piles à combustibles), dans les pays aussi bien développés (normes environnementales de plus en plus drastiques) qu’émergents (la consommation chinoise a plus que triplé entre 1998 et 2002). La recherche de substituts à d’autres minerais stratégiques semble importante car la plupart des gisements sont situés dans des zones politiquement instables.

Le recyclage est donc de première importance non seulement pour ces matières premières critiques, mais aussi pour la production d’acier qui peut être produit par recyclage de la ferraille en fours électriques, en complément de la production en hauts-fourneaux à partir d’oxyde de fer. Le recyclage est nécessaire mais ne saura répondre à l’intégralité des besoins : il est indispensable de trouver de nouveaux gisements et de les exploiter à l’aide de processus efficaces. Au-delà, il y a la recherche de matériaux de substitution. La récupération (recyclage) des métaux chers (utilisés par exemple dans l’électronique) ne pose pas de problème, car une forte valeur ajoutée peut être réalisée. Les métaux peu chers le sont beaucoup moins.

La concomitance de la directive de recyclage de l’électronique (D3E d’août 2004) et les crises possibles sur ces métaux high tech font de la séparation des trente métaux que contient un ordinateur un enjeu particulièrement important. Cela, d’autant plus que les matériels utilisés dans l’informatique et les télécommunications ont une durée de vie qui ne dépasse guère trois ans et qu’il faudra bien gérer ces déchets qui peuvent être pour une part toxiques.

Note

[1] Une région est dite sous le coup d’un stress hydrique lorsque les ressources annuelles, c’est-à-dire la quantité d’eau disponible pour tous les usages qu’ils soient humains (industrie, agriculture, consommation individuelle, ...) ou naturels (écosystèmes, plantes et animaux sauvages), sont inférieures à 1 700 m3 annuels par personne ; et d’une pénurie en deçà de 1 000 m3 par personne.

[2] Blamont Jacques, 2004, Introduction au siècle des menaces, Odile Jacob, Paris.

© Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie,
Direction Générale des Entreprises, 12/2006