Au cours de la dernière décennie, les technologies vertes ont connu une croissance fulgurante. Dans le secteur des transports, la part des ventes mondiales de véhicules électriques est passée de quasi nulle en 2010 à plus de deux millions en 2020, et les projections indiquent que d'ici 2030, les ventes pourraient atteindre près de 30 % du marché mondial des voitures électriques. Cette transformation radicale est principalement due aux objectifs environnementaux visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Si les véhicules électriques n'émettent pas de gaz à effet de serre lors de leur utilisation, les technologies vertes peuvent avoir un impact sur la production, en réduisant la dépendance au pétrole mais en augmentant potentiellement celle à d'autres matériaux, appelés matières premières critiques.
L'étude menée par les membres du groupe de recherche en études environnementales de l'UPM (Université polytechnique de Madrid) – dans le cadre de la thèse de doctorat de María del Pilar Martínez Hernando – visait à analyser les matières premières critiques nécessaires à la fabrication d'aimants permanents et de batteries pour véhicules électriques (néodyme, lithium, cobalt) ; à évaluer les risques liés à leur approvisionnement par une analyse des flux de matières ; et à examiner leurs impacts environnementaux grâce à la méthodologie d'analyse entrées-sorties multirégionale étendue à l'environnement (EEMI). « Contrairement aux méthodologies classiques qui ne calculent que les impacts globaux, cette méthodologie nous permet de quantifier les impacts et de déterminer le pays où ils se produisent », explique María del Pilar Martínez Hernando.
La plupart des matières premières critiques utilisées dans ces véhicules sont produites en Chine. Concernant le néodyme, la Chine détient le monopole de l'extraction et du traitement, possède les plus importantes réserves de terres rares (dont le néodyme) et contrôle l'utilisation du procédé Bayan Obo, un procédé d'électrolyse indispensable à la métallurgie du néodyme. Par ailleurs, bien que la Chine ne possède pas d'importantes réserves de lithium et de cobalt (6,7 % du total mondial pour le lithium et 1 % pour le cobalt), elle contrôle l'étape de métallurgie et la production d'aimants permanents (néodyme) et de batteries (lithium). La Chine fabrique 60,8 % des aimants permanents et 79 % des batteries pour véhicules électriques au monde.
La production localisée de matériaux signifie que les consommateurs européens exportent les émissions générées par les matériaux qu'ils consomment. Bien que l'Europe possède 35 % des véhicules électriques mondiaux, elle n'est responsable que de 1,2 % des émissions de gaz à effet de serre générées dans la chaîne d'approvisionnement. « Cela illustre comment notre continent transfère l'impact environnemental des transports légers du consommateur (l'Europe) au fabricant (principalement la Chine) », affirment les chercheurs.
Malgré les avantages globaux des véhicules électriques en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre, l'Europe doit rester attentive aux émissions générées par les produits qu'elle consomme. « L'Union européenne pourrait notamment fabriquer les batteries en Europe, dans des pays comme la Hongrie, qui possède la technologie nécessaire et qui est actuellement le troisième producteur mondial de batteries. De plus, en utilisant des technologies plus respectueuses de l'environnement en Europe, nous avons constaté que les émissions de gaz à effet de serre liées à la production de batteries pourraient être réduites de 30,9 % », concluent les chercheurs de l'UPM qui ont mené l'étude.
Émissions localisées de gaz à effet de serre liées à la chaîne de production d'une batterie de véhicule électrique fabriquée en Chine (en haut) et en Hongrie (en bas). Source : UPM.
María Pilar Martínez Hernando, David Bolonio, Marcelo F. Ortega, Juan F. Llamas, María-Jesús García-Martínez. Analyse des flux de matières et des émissions régionales de gaz à effet de serre associées aux aimants permanents et aux batteries utilisés dans les véhicules électriques. Science de l'environnement total. Volume 904, 15 décembre 2023, 166368. ISSN 0048-9697.
