Avec l’électrification rapide de la Norvège, nombreux sont ceux qui se demandent d’où viendront les matières premières pour les batteries du futur. Nous avons peut-être maintenant la réponse.
Alors que les géologues sont à la recherche de matériaux pour les batteries, une nouvelle découverte de phosphate pourrait avoir d’énormes répercussions sur l’industrie des véhicules électriques.
Note: Cet article a été rédigé par Gavin D. J. Harper, Research Fellow, Birmingham Centre for Strategic Elements & ; Critical Materials, University of Birmingham. Il a été publié pour la première fois par nos amis de The Conversation.
Les réserves, découvertes à Rogaland, dans le sud-ouest de la Norvège, par la société anglo-norvégienne Norge Mining, équivalent à au moins 70 milliards de tonnes.
Ce chiffre est très proche des 71 milliards de tonnes de réserves mondiales que nous connaissions déjà.
L’importance du phosphate
Le phosphate est l’un des principaux matériaux utilisés dans un type de batterie lithium-ion, connu sous le nom de « LFP », et la demande pour ces batteries – et le phosphate sous-jacent – est en forte croissance. Il est donc très important que certains commentateurs aient suggéré que ce nouveau gisement pourrait répondre aux besoins mondiaux en phosphate pour les cinquante prochaines années.
Jusqu’à cette découverte, cinq pays seulement contrôlaient 85 % des réserves mondiales, dont 70 % pour le seul Maroc. Pour l’instant, c’est la Chine qui extrait le plus de phosphate, avec une production de 85 millions de tonnes en 2021, suivie du Maroc avec 38 millions de tonnes.
Cette répartition inégale est particulièrement préoccupante pour les pays et les régions qui n’ont pas pu en profiter, car le phosphate est considéré comme une « matière première essentielle ». Les matières critiques sont des éléments qui sont économiquement importants mais qui risquent de subir des ruptures d’approvisionnement soudaines ou d’être généralement en pénurie.
L’élément phosphore (le phosphate est sa forme naturelle) figure sur la liste européenne des matériaux critiques. Au Royaume-Uni, le phosphate ne figure pas sur la liste des matières critiques, mais sur une « liste de surveillance » des matières préoccupantes.
Aliments contre voitures
Cette nouvelle découverte pourrait permettre d’éviter un conflit imminent entre l’agriculture et les véhicules électriques au sujet des rares phosphates, avec peut-être des échos du dilemme « nourriture contre carburant », alors que les biocarburants se disputent les terres agricoles. Actuellement, environ 90 % de la production de phosphate est destinée aux engrais agricoles (le phosphore est le « P » des engrais NPK).
L’industrie des transports doit être plus pointilleuse : seuls 10 % du phosphore présent dans les roches sédimentaires conviennent à la fabrication de l’acide phosphorique de haute pureté utilisé dans les batteries des voitures LFP. Peut-être que les nouvelles réserves norvégiennes permettront aux deux secteurs d’avoir autant de phosphore qu’ils en ont besoin.
Auparavant, l’accent avait été mis sur d’autres méthodes de fabrication des batteries lithium-ion, faisant appel au nickel et à d’autres matériaux tels que le cobalt, le manganèse ou l’aluminium. Ces batteries stockent plus d’énergie à poids égal.
Cependant, elles dépendent elles-mêmes d’autres éléments critiques (le cobalt, par exemple, se trouve principalement en République démocratique du Congo).
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En comparaison, les matériaux utilisés pour produire les batteries LFP sont relativement bon marché et abondants – certains acteurs du secteur les appellent en plaisantant les batteries « rouille et engrais ».
Elon Musk a déclaré que son entreprise, Tesla, prévoyait d’orienter une plus grande partie de sa production de véhicules vers les batteries LFP, qui offrent des performances adaptées aux VE de moyenne autonomie et au stockage stationnaire, qu’au fil du temps.
Elles sont aussi généralement considérées comme plus sûres, elles se chargent rapidement et, contrairement à leurs concurrentes, elles peuvent être chargées à 100 % sans perdre de durée de vie.
Bien que le matériau utilisé dans les batteries LFP ne soit pas aussi performant (en termes de stockage par poids) que les batteries à base de nickel, les constructeurs automobiles ont essayé de contourner le problème en allégeant les autres composants de la batterie. Cela pourrait également contribuer à rendre ces batteries plus recyclables.
Mais c’est là que réside un autre défi pour les batteries LFP. Comme les matériaux utilisés pour les fabriquer sont beaucoup moins chers, il y a moins de valeur à récupérer en fin de vie pour les recycleurs, ce qui rend l’aspect économique du recyclage encore plus difficile.
L’Agence internationale de l’énergie a déclaré que les batteries de type LFP sont utilisées dans 30 % des nouveaux véhicules électriques dans le monde, et que la quasi-totalité de ces 30 % est fabriquée en Chine. Le marché des batteries LFP devrait passer de 10 milliards de dollars US (7,8 milliards de livres sterling) à 50 milliards de dollars US (39 milliards de livres sterling) au cours de la période 2021-2028.
Dans ce contexte, la découverte en Norvège est potentiellement une aubaine pour les constructeurs automobiles européens, car l’un des matériaux clés des batteries pourrait désormais se trouver sur le pas de la porte.
Un long chemin vers la production
Cela dit, le chemin est toujours long entre la découverte d’une ressource et la production, la découverte de la ressource représentant le pied de la montagne. Si la découverte est bienvenue, il reste beaucoup à faire pour mobiliser cette ressource au profit de l’industrie des piles.
Si la poursuite de l’exploration donne des résultats favorables, la Norvège prévoit d’accélérer l’exploitation de la mine, dont la date d’ouverture est estimée à 2028.
Au cours de la prochaine décennie, vous ferez peut-être votre premier voyage au volant d’une voiture électrique dont l’énergie est stockée grâce au phosphate norvégien.
Note: Cet article a été rédigé par Gavin D. J. Harper, Research Fellow, Birmingham Centre for Strategic Elements & ; Critical Materials, University of Birmingham. Il a été publié pour la première fois par nos amis de The Conversation.
