D’ici 2050, les déchets européens pourraient couvrir plus de la moitié de la demande en matériaux critiques

Des experts financés par l'UE ont présenté aujourd'hui l'évaluation la plus complète jamais réalisée de la « mine urbaine » de l'Europe – les stocks de matériaux et les flux de déchets contenant un vaste réservoir sous-utilisé de métaux et de minéraux essentiels à l'énergie propre, aux technologies numériques et à l'industrie moderne. 

Dans le cadre du projet FutuRaM  (Future Availability of Secondary Raw Materials)  , les chercheurs ont présenté aujourd'hui une cartographie complète des matières premières critiques (MPC) incorporées dans les produits mis au rebut, les résidus industriels et les infrastructures démolies dans l'UE27+4 (UE, Royaume-Uni, Suisse, Islande et Norvège).

Cette étude sans précédent a porté sur l'analyse de 42 éléments critiques contenus dans plusieurs flux de déchets, allant des déchets électroniques, des véhicules et de leurs batteries aux éoliennes, aux scories et aux cendres, en passant par les débris de construction et de démolition de bâtiments. 

Rapport final de FutuRam

Il a été révélé que les systèmes de récupération pourraient, d'ici 2050, permettre à l'Europe de récupérer entre 4,1 et 5,7 millions de tonnes de matières premières recyclables par an, avec un potentiel de substitution primaire allant jusqu'à 33 % dans des conditions normales, jusqu'à 47 % avec des systèmes de récupération améliorés et 56 % dans un scénario d'économie circulaire, si la qualité des matières premières secondaires peut se substituer à celle des matières premières primaires. 

Cela permettrait de réduire la dépendance de l'Europe aux matériaux importés et de renforcer la sécurité d'approvisionnement des technologies clés telles que les batteries, les véhicules électriques et les énergies renouvelables solaires et éoliennes. 

L'une des principales avancées du projet est une vue d'ensemble complète des multiples flux de déchets, depuis les articles mis sur le marché jusqu'à la production de déchets, avec un nouveau modèle de valorisation qui fait la distinction entre les matières premières critiques présentes dans les déchets et celles disponibles comme matières premières secondaires après traitement, ce qui remédie à une limitation majeure des évaluations précédentes et permet des estimations du potentiel d'approvisionnement plus pertinentes pour les politiques publiques.

Toutes les données du projet sont désormais disponibles via la plateforme Urban Mine ( urbanmineplatform.eu ), un outil numérique qui permet de visualiser la disponibilité des CRM dans les flux de déchets européens, analysés à l'aide d'un cadre commun qui suit les flux depuis les produits et les composants jusqu'aux matériaux et éléments chimiques individuels.

Le rapport FutuRaM (Future Availability of Secondary Raw Materials) et la plateforme Urban Mine offrent un guide détaillé sur les CRM pour les pays de l'UE27+4 qui sont aujourd'hui largement approvisionnés par la Chine (par exemple, les terres rares, le lithium et le cobalt), la République démocratique du Congo (cobalt), l'Australie (lithium), l'Afrique du Sud (platine) et la Turquie (bore).

Un paysage de déchets riche en opportunités stratégiques

Rapport final de FutuRam

La plateforme et le rapport final rassemblent des données harmonisées sur sept grands flux de déchets :

• Déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE)
• Piles usagées
• Véhicules hors d'usage
• déchets de construction et de démolition provenant des bâtiments
• Scories et cendres issues de procédés industriels
• déchets miniers
• Éoliennes démantelées

Ce rapport confirme que 5,2 millions de tonnes de matières premières recyclables incorporées dans des produits ont été mises sur le marché en 2022, contre 2,1 millions de tonnes incorporées dans les déchets et 1,4 million de tonnes récupérées, ce qui souligne à la fois l'ampleur des flux de matières et l'écart entre consommation et récupération.  

D’ici 2050, la quantité de matières recyclables contenues dans les produits mis sur le marché pourrait atteindre entre 8,4 et 12,2 millions de tonnes par an, tandis que la production de déchets atteindrait 5,2 à 6,4 millions de tonnes et la récupération pourrait atteindre 4,7 à 5,7 millions de tonnes, soulignant ainsi l’importance stratégique croissante des systèmes de recyclage.

De nombreux matériaux d'importance stratégique, notamment le lithium, le cobalt et les terres rares, sont en grande partie perdus lors de la collecte et/ou du traitement des déchets aujourd'hui. 

Cinq CRM – dont le platine et le rhodium – ont des taux de récupération supérieurs à 80 %, grâce notamment à des filières de collecte et de traitement bien établies. 

Huit autres métaux, dont l'aluminium, le cuivre, le palladium et le nickel, se situent dans la fourchette de 40 à 80 %, où les infrastructures de collecte et de traitement sont en place, mais où les pertes restent importantes. 

Et pour 22 CRM, les rendements de récupération sont inférieurs à une tonne par an dans l'ensemble de l'UE27+4 (données de 2022), la plupart des éléments de terres rares appartenant à cette catégorie. 

Selon le rapport, si les bons choix législatifs et industriels sont faits dès maintenant, d'ici 24 ans, quelque 17 CRM, dont le cobalt, le lithium et les terres rares comme le dysprosium et le néodyme, pourraient atteindre des taux de récupération supérieurs à 80 %.

Rapport final de FutuRam

Le volume de produits mis sur le marché contenant des matières recyclables devrait croître fortement avec l'accélération de l'électrification, du déploiement des énergies renouvelables et de la numérisation. Cette augmentation de la masse de matières recyclables dans les déchets urbains entraînera une hausse des quantités récupérables à l'avenir.

L'étude a révélé que d'ici 2050, la récupération d'aluminium pourrait passer d'environ 0,9 million de tonnes par an aujourd'hui à 2,7 à 3,5 millions de tonnes, tandis que la récupération de cuivre pourrait passer de 0,3 million de tonnes à 0,8 à 1,4 million de tonnes par an.

Il est à noter que certains des matériaux les plus précieux sont les moins susceptibles de passer par les systèmes de recyclage formels, car la valeur marchande d'éléments tels que l'or entraîne le détournement des produits vers des flux informels et souvent non suivis.

L'une des utilisations des CRM qui connaît la croissance la plus rapide est liée à la transition vers la mobilité électrique et les énergies renouvelables, ce qui offre un potentiel de récupération plus important.

Par exemple:

• La récupération du lithium pourrait passer de bien moins de 1 000 tonnes aujourd’hui à 30 000 à 52 000 tonnes par an d’ici 2050.
• La récupération du cobalt pourrait passer d'environ 1 000 tonnes à 25 000 à 40 000 tonnes par an.
• La récupération du nickel pourrait passer d'environ 4 000 tonnes à plus de 103 000 à 171 000 tonnes par an.

Ces augmentations sont principalement dues à la forte hausse attendue des déchets de batteries à mesure que les véhicules électriques et les systèmes de stockage d'énergie arrivent en fin de vie.

L'utilisation des terres rares dans les éoliennes, les DEEE et les moteurs électriques devrait également connaître une croissance significative, soulignant l'importance du développement de technologies de recyclage pour les aimants permanents.

Dividende climatique : comparable à l’économie réalisée en évitant les émissions de CO2e de l’Espagne

Rapport final de FutuRam

Au-delà de la sécurité d'approvisionnement, la récupération de matières premières essentielles contenues dans les déchets présente également d'importants avantages environnementaux.

Ces dernières années, la récupération annuelle de matières premières secondaires à partir des flux de déchets européens analysés a généré environ 38 Mt d'émissions directes, mais a permis d'éviter 77 Mt grâce à une extraction primaire réduite, ce qui se traduit par un bénéfice climatique net d'environ 39 Mt d'équivalent CO₂.

D’ici 2050, les émissions évitées pourraient atteindre entre 81 et 273 Mt d’équivalent CO₂ par an, dépassant largement les émissions liées au traitement direct de 71 à 80 Mt – renforçant ainsi le recyclage comme stratégie majeure d’atténuation du changement climatique.

Combler les lacunes du système de recyclage européen

Malgré son énorme potentiel, l'étude met en lumière d'importantes lacunes dans les systèmes actuels de collecte et de recyclage.

Par exemple, bien que l’Europe soit un leader mondial dans la gestion des DEEE, près de la moitié de ses déchets électroniques sont traités en dehors des systèmes de recyclage conformes, et une partie des pertes se produit même dans la gestion des déchets conforme, ce qui conduit aux pertes les plus importantes (500 kilotonnes) de matières premières critiques en 2022.

De même, de nombreuses batteries sont jetées ou exportées de manière inappropriée, tandis qu'un grand nombre de véhicules hors d'usage restent en dehors des circuits de traitement officiels ou sont exportés dans des véhicules d'occasion hors de l'UE, entraînant des pertes de plus de 200 kilotonnes de matières premières critiques en 2022.

L’amélioration des taux de collecte, des systèmes de suivi et des infrastructures de recyclage pourrait donc permettre de dégager des approvisionnements supplémentaires substantiels en matériaux critiques.

Dans le cas des batteries, les capacités de recyclage des technologies lithium-ion sont encore en expansion. D'importantes quantités de matériaux de batteries partiellement recyclés, appelés « masse noire », sont exportées d'Europe, ce qui signifie que des ressources précieuses ne sont pas intégralement récupérées dans la région.

Les principales lacunes sont les suivantes :

• Rendre les projets de recyclage plus viables en Europe
• Investir dans un meilleur tri des déchets et un traitement/démantèlement mécanique 
• Investir dans des techniques de recyclage innovantes

Une nouvelle approche

Rapport final de FutuRam

Une nouvelle approche développée dans le cadre du projet FutuRaM vise à clarifier et à structurer l'un des défis les plus complexes de l'économie circulaire : déterminer quels projets de recyclage sont rentables. S'appuyant sur la Classification-cadre des Nations Unies (CNU), un système internationalement reconnu d'évaluation des projets miniers et énergétiques, ce nouvel outil, baptisé SARA4UNFC, adapte ces principes aux déchets et au recyclage. Il permet aux gouvernements, aux investisseurs et aux industriels d'évaluer non seulement la présence de matériaux valorisables dans les flux de déchets, mais aussi la faisabilité technique, la viabilité économique et la responsabilité sociale et environnementale de leur récupération.

SARA4UNFC est un outil d'aide à la décision pour transformer les déchets en une source fiable de matières premières critiques. Il permet de comparer différentes options de recyclage, d'identifier les projets les plus prometteurs et de réduire l'incertitude liée aux investissements dans les infrastructures et les nouvelles technologies. En fournissant un cadre cohérent pour de multiples flux de déchets et chaînes de valeur, il améliore également la communication entre les parties prenantes, des décideurs politiques aux investisseurs privés, et soutient la mise en œuvre du règlement européen sur les matières premières critiques. L'objectif final est d'accélérer la transition des projets pilotes vers des systèmes de valorisation à grande échelle, afin que les matières premières secondaires deviennent un maillon essentiel des futures chaînes d'approvisionnement.

Source UNITAR: https://unitar.org/about/news-stories/press/2050-europes-waste-could-supply-over-half-critical-material-demand