3 façons dont l’économie circulaire est vitale pour la transition énergétique

L’économie circulaire est un système qui vise à tirer le meilleur parti des matériaux, à conserver les produits et les matériaux en usage et à les concevoir pour qu’ils soient recyclés dans l’économie, en éliminant les déchets. C’est aussi un pilier essentiel de la transition énergétique.

Plus de 70 % du PIB mondial est couvert par un objectif net zéro, de nombreuses économies avancées visant à décarboner d’ici 2050 et la Chine s’engageant pour 2060.

Pourcentage du PIB mondial couvert par les objectifs de zéro net. Source : Génération (2021).

Transformer notre système économique actuel est à la fois un défi de taille et une énorme opportunité – comme le monde n’en a jamais connu.

Atteindre le zéro net d’ici 2050 signifiera accomplir ce qui semble inimaginable, comme éliminer complètement le moteur à combustion interne ou ajouter l’équivalent de la plus grande ferme solaire du monde chaque jour.

Pour soutenir et intensifier ces efforts, la rapidité sera essentielle – en particulier compte tenu du rapport sur le climat de l’année dernière du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) confirmant qu’une action urgente est nécessaire pour empêcher les températures mondiales de dépasser 1,5 degrés C et 2 degrés C. Pour construire rapidement et à grande échelle l’infrastructure énergétique dont le monde a besoin, l’économie circulaire jouera un rôle vital de trois manières principales.

1. Le recyclage peut conserver des matériaux critiques

La transition énergétique dépend d’un passage aux énergies renouvelables, en s’éloignant du gaz naturel et du pétrole et en faveur du solaire, de l’éolien, de l’hydrogène, de la géothermie ou d’autres technologies à zéro émission soutenues par des batteries.

Mais la transition vers ces technologies déclenche une demande massive pour les minéraux essentiels nécessaires, tels que le lithium, le cobalt et les terres rares.

Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), atteindre le zéro net d’ici 2040 nécessitera une multiplication par six de l’apport minéral d’ici 2040, certains métaux clés, comme le lithium, pourraient voir des taux de croissance de plus de 40 fois, avec le nickel et le cobalt demande plus que vingt fois. La demande monte déjà en flèche : le prix du lithium en février 2021 a atteint un niveau record de 50 000 $ la tonne, contre 10 000 $ il y a à peine un an.

Croissance de la demande de certains minéraux issus de technologies énergétiques propres, 2040 par rapport à 2020 (multiple).  Source : Le rôle des minéraux critiques dans les transitions énergétiques propres, Agence internationale de l'énergie (2021).  Image : FMI, ECIU, Génération

Croissance de la demande de certains minéraux issus de technologies énergétiques propres, 2040 par rapport à 2020 (multiple). Source : Le rôle des minéraux critiques dans les transitions énergétiques propres, Agence internationale de l’énergie (2021).

L’obtention de ces matériaux exclusivement via l’exploitation minière présente des défis de durabilité. Par exemple, le processus d’extraction du néodyme, un métal de terre rare utilisé dans de nombreux moteurs et générateurs électriques, y compris ceux des éoliennes, est très polluant. Le métal apparaît également à des concentrations relativement faibles et est difficile à capturer, ce qui rend son extraction plus intensive par rapport aux autres minéraux.

Ces matériaux présentent également des défis potentiels pour la sécurité énergétique en Europe. L’UE ne fournit actuellement que 1 % des matières premières nécessaires aux technologies clés telles que l’énergie éolienne, les batteries au lithium, les assemblages photovoltaïques au silicium et les piles à combustible.

L’économie circulaire peut réduire la dépendance vis-à-vis de l’exploitation minière et garantir une utilisation à plus long terme de ces matériaux si elle est mise en œuvre à grande échelle. Le recyclage pourrait aider à récupérer les métaux des près de 60 millions de tonnes de smartphones, ordinateurs portables, disques durs et de nombreux autres appareils électroniques. Actuellement, seulement 1 % du néodyme est recyclé et d’autres métaux de l’électronique qui sont essentiels à la transition (tantale, lithium, cobalt et manganèse) sont également confrontés à de faibles taux de recyclage.

Certaines entreprises vont de l’avant. De nombreuses initiatives de recyclage de ces matériaux s’articulent autour des équipements informatiques. Les systèmes appliqués aujourd’hui au recyclage des smartphones pourraient être efficaces pour les éoliennes et autres équipements de demain.

2. Utilisation de matériaux circulaires à faible émission de carbone

Pour atteindre le zéro net, les technologies propres telles que les voitures électriques ou les équipements de transition énergétique devront être fabriquées à partir de matériaux à zéro émission et ne pas produire d’émissions lors de leur utilisation. Ce sera un défi de taille. Selon une étude du Forum économique mondial, d’ici 2040, date à laquelle la plupart des véhicules devraient être électriques, les matériaux utilisés pour les produire pourraient représenter 60 % de leurs émissions totales à vie, contre 18 % en 2020.

Part des émissions du cycle de vie dans l'utilisation des voitures et la production de matériaux 2020-2040.  Source : Forum économique mondial, 2020. Image : Forum économique mondial, 2021

Part des émissions du cycle de vie dans l’utilisation des voitures et la production de matériaux 2020-2040. Source : Forum économique mondial, 2020.

En fait, les émissions générées par la production de tous les matériaux dans le monde ont plus que doublé au cours des 20 dernières années. Une étude récente du PNUE estime que cela passe de 5 milliards de tonnes d’équivalent dioxyde de carbone en 1995 à plus de 11 milliards de tonnes en 2015, atteignant environ un cinquième de toutes les émissions de gaz à effet de serre.

L’économie circulaire peut être une source de matériaux bas carbone. Par exemple, l’aluminium recyclé émet jusqu’à 95 % moins de dioxyde de carbone que celui provenant de sources vierges. La construction d’infrastructures de transition énergétique à partir de matériaux secondaires contribuera à notre transition vers le net zéro.

3. Concevoir des systèmes circulaires

Réaliser une véritable transition énergétique durable, c’est intégrer l’économie circulaire dès la conception.

Nous devons installer des quantités massives d’énergie renouvelable au cours des prochaines décennies. Cependant, au début des années 2030, la première génération d’énergie solaire sera déconnectée et d’ici 2050, il est prévu que nous pourrions mettre hors service 78 millions de tonnes de panneaux par an. La même année, les pales d’éoliennes pourraient représenter 43 millions de tonnes de déchets.

C’est donc le bon moment pour réfléchir à la façon dont ces produits sont conçus pour une durée de vie plus longue, un démontage et un recyclage faciles – et à la façon dont nous créons et exploitons les systèmes pour gérer les déchets. Avec une bonne planification et une bonne attention, les panneaux mis hors ligne en 2030 peuvent devenir les nouveaux panneaux installés en 2031.

Les entreprises ont commencé à mettre cela en pratique. Par exemple, Siemens Gamesa a récemment annoncé la première pale d’éolienne entièrement recyclable au monde. La résine utilisée dans les lames permet une séparation facile des différents matériaux à la fin de la durée de vie de la lame, permettant le recyclage des matériaux composants. Le constructeur chinois de véhicules électriques BYD affirme également que sa chimie de batterie plus simple et sa grande taille de cellule permettent un recyclage plus facile.

Avec une bonne planification et une bonne attention, les panneaux mis hors ligne en 2030 peuvent devenir les nouveaux panneaux installés en 2031.

Un autre élément essentiel de la conception circulaire est la prolongation de la durée de vie. Nous devrions fabriquer des produits durables conçus pour être réutilisés pour d’autres usages. Les batteries de voiture usagées qui ne peuvent plus conserver une charge suffisante pour l’autonomie nécessaire dans un véhicule à moteur conservent une capacité résiduelle de 60 à 80 % et peuvent être utilisées efficacement dans d’autres applications nécessitant des performances inférieures, telles que le stockage d’énergie stationnaire pour soutenir le réseau. .

Cela se produit déjà, mais pas à grande échelle. Le stade du club de football néerlandais Ajax a utilisé des batteries à feuilles Nissan d’occasion pour créer une unité de stockage équivalente à la puissance utilisée par 7 000 foyers en une heure. Cela permet au club de stocker de l’énergie les jours ensoleillés qui alimente le stade lors des matchs du soir, ainsi que de soutenir le réseau local.

La conception circulaire peut créer de précieuses opportunités économiques. La Global Battery Alliance prévoit que le marché des batteries de seconde utilisation pourrait atteindre 4 milliards de dollars d’ici 2030, à condition que la normalisation et des systèmes de gestion de l’énergie meilleurs et plus flexibles puissent être introduits.

Il est temps d’agir

La transition énergétique s’accélère enfin. Et à la base se trouve un abandon de la combustion des combustibles fossiles vers un système qui utilise une gamme beaucoup plus large de matières premières pour répondre à nos besoins énergétiques.

L’économie circulaire doit être intégrée à la transition énergétique dès la conception pour garantir que le monde dispose d’un approvisionnement durable en matières premières. Cela nécessitera une action concertée des entreprises et des régulateurs.

Les entreprises qui utilisent des matériaux critiques dans leurs produits doivent anticiper le problème. Ils ont besoin d’une stratégie d’économie circulaire, pour prioriser les matériaux clés et fixer des objectifs et des KPI mesurables. Ils doivent penser à la fin de vie d’un produit au début de sa vie. Et pensez au rôle qu’ils peuvent jouer dans la prolongation de la durée de vie du produit ou dans la construction d’une chaîne d’approvisionnement inversée pour ramener le produit.

Les entreprises qui exploitent des matériaux critiques ont la possibilité d’aller au-delà du statut d’entreprise d’extraction pour devenir un fournisseur de matériaux et de services matériels. Cela pourrait inclure l’expérimentation de modèles de crédit-bail (où l’entreprise continue de posséder des matériaux dans les produits) ou d’investir dans des capacités de recyclage.

Alors que nous entrons dans une phase d’exécution critique pour limiter le changement climatique, le moment est venu d’agir pour toutes les industries et parties prenantes.

Les gouvernements doivent reconnaître les matériaux critiques comme un pilier essentiel de la sécurité énergétique au cours des prochaines décennies. Ils devraient mettre en place des plans nationaux et évaluer et atténuer les risques économiques, et construire des giga usines de recyclage aux côtés des giga usines de batteries. Les réglementations intelligentes, qui encouragent la reprise des produits, le recyclage et les chaînes d’approvisionnement inversées, pourraient avoir un impact majeur et peuvent être testées aujourd’hui sur nos vieux appareils électroniques.

Les investisseurs peuvent saisir les opportunités d’investir dans de nouvelles capacités de recyclage et d’offrir à leurs clients des produits financiers qui permettent de nouveaux modèles commerciaux tels que le produit en tant que service ou le leasing (où les entreprises reprennent les produits et les matériaux en fin de vie). Le capital-risque doit rechercher certaines des start-up les plus prometteuses qui travaillent sur les problèmes techniques difficiles de la chaîne de valeur du recyclage.

Alors que nous entrons dans une phase d’exécution critique pour limiter le changement climatique, le moment est venu d’agir pour toutes les industries et parties prenantes. Intégrer l’économie circulaire à la transition énergétique nous permettra d’avancer plus rapidement et de manière plus durable vers le net-zéro.

Leave a Comment