Accueil Energies et transports Pénurie de métaux : les mines deviennent high-tech

Pénurie de métaux : les mines deviennent high-tech

par Etienne Henri
forage intelligent mines métaux

Un peu partout sur la planète, les stocks – d’or comme de métaux industriels – s’épuisent sous les assauts virulents d’une demande toujours plus insatiable. Au rythme actuel, l’humanité pourrait même manquer de métaux avant de manquer de pétrole ! Mais de nouvelles techniques d’extraction vont offrir à la production mondiale un nouvel élan, très puissant. Des mines abandonnées de longue date, dont les gisements sont considérés comme épuisés, s’apprêtent ainsi à reprendre du service…

Nous l’avons vu hier, la tendance haussière du prix des métaux industriels n’en est qu’à ses débuts. Ce super-cycle structurel touche indifféremment chacun d’entre eux. Des métaux les plus communs, comme le cuivre ou l’étain, jusqu’aux terres rares, comme le tantale, en passant par l’or. Tous sont pris entre une demande en hausse et une offre qui peine à augmenter ses volumes.

L’humanité pourrait manquer de métaux avant de manquer de pétrole !

Les nouvelles technologies, en complexifiant des objets du quotidien et en augmentant notre niveau de vie, viennent mécaniquement amplifier la pénurie. Déjà, les rapports officiels prévoient que les métaux pourraient être le facteur limitant de la transition énergétique. Le constat ne manque pas d’ironie : l’humanité pourrait manquer de métaux avant de manquer de pétrole !

Dans ce sombre tableau, les nouvelles technologies viennent apporter une lueur d’espoir. L’activité minière, qui n’a pas fondamentalement changé depuis les premières mines de fer dans l’antiquité, se transforme avec l’adoption de méthodes high-tech.

De nouvelles techniques permettent de rendre rentables des gisements considérés comme épuisés – parfois depuis des centaines d’années –, et vont permettre une augmentation considérable de l’offre mondiale. A la clé : plus de bénéfices pour les sociétés minières, et un bol d’air bienvenu pour l’économie dans son ensemble.

La seconde vie des gisements épuisés

L’activité minière est affaire de rentabilité. Les coûts d’exploitation se répartissent, schématiquement, entre dépenses salariales et dépenses énergétiques : il faut des hommes et des machines pour extraire et purifier les métaux. De l’autre côté de la balance, le rendement d’une mine dépend de la teneur en minerai de la roche-mère et du prix auquel les métaux sont vendus sur les marchés.

Toutes choses égales par ailleurs, une mine est ainsi vouée à être de moins en moins rentable. A mesure que les parties les plus accessibles et les plus fertiles du gisement sont exploitées, le reliquat est de moins en moins intéressant à tirer du sous-sol.

Des gisements réputés non rentables retrouvent une deuxième jeunesse

Lorsque les coûts dépassent l’espérance de gain, l’exploitation est arrêtée. Parfois, il s’agit d’une décision temporaire en attendant que les facteurs externes comme le prix du métal ou le coût de l’énergie deviennent plus favorable. Le plus souvent, il s’agit d’une décision définitive. Le gisement est alors considéré comme épuisé et la mine abandonnée.

C’est ainsi que la planète est couverte d’anciennes mines qui, depuis les débuts de la révolution industrielle, ont été exploitées puis fermées.

Aujourd’hui, ces gisements réputés non rentables retrouvent une deuxième jeunesse. Grâce aux techniques d’exploration de dernière génération, les exploitants sont capables de deviner avec une précision accrue où se trouvent les meilleures concentrations de métaux.

Vers des forages intelligents

Plutôt que de creuser à l’aveugle et de ne recueillir, en bout de chaîne, que la teneur moyenne en minerai du sous-sol, les ingénieurs peuvent désormais orienter l’exploitation vers les filons qui ont été détectés en amont. Ainsi, même sur un site dont la teneur moyenne ne justifiait plus de poursuivre les extractions à l’aveugle, un travail ciblé devient potentiellement ultra-lucratif.

C’est ainsi que nous voyons se multiplier depuis quelques mois les annonces de compagnies minières qui relancent l’exploitation de mines abandonnées de longue date.

Le 20 avril, Queensland Gold Hills a confirmé le début imminent des forages sur le site de Big Hill, situé sur le gisement d’or de Talgai Goldfield. La particularité de ce site est d’avoir été une des premières mines d’or à échelle industrielle. Exploitée durant la deuxième moitié du XIXe siècle, elle a tourné à plein régime durant une cinquantaine d’années. Depuis les années 1900, elle n’a connu qu’une activité épisodique et anecdotique. Lors des premières années d’activité, la roche-mère contenait jusqu’à 4 kg d’or par tonne – une teneur jamais retrouvée depuis. Queensland Gold Hills fait le pari de retrouver, grâce aux nouvelles techniques exploratoires, des filons cachés qui regorgent encore de minerai. Des résultats positifs de la campagne d’exploration feraient sortir le site de plus d’un siècle de léthargie.

Sur le marché du cuivre, Playfair applique la même stratégie. La minière a acquis des droits sur une zone de 80 kilomètres carrés en Norvège. Elle comprend quatre anciennes mines de cuivre et de zinc, dont la plus ancienne avait même été exploitée avant la révolution industrielle, entre 1747 et 1807. Malgré une géologie favorable, la dernière campagne d’exploration menée dans les années 1980, avec les outils de l’époque, n’avait pas été concluante. La minière indique, dans son dernier communiqué de presse, que « l’utilisation d’outils de mesure modernes a déjà identifié de nouvelles zones de forage convaincantes ». 

Si ces entreprises croient à ces potentiels miracles miniers, c’est parce qu’elles disposent désormais d’un moyen de connaître en temps réel la composition du sol en profondeur. Les forages à double-circulation (reverse circulation drilling), dont les conséquences environnementales sont minimales, ont pour caractéristique de remonter des échantillons non contaminés de roche depuis la tête de forage jusqu’à la surface du sol. Les géophysiciens peuvent ainsi réaliser une cartographie exhaustive des couches du sous-sol en temps réel et savoir précisément où se situent les filons.

reverse circulation drilling

Empreinte au sol minimale, quantité de données maximales. Le reverse circulation drilling est l’arme ultime de l’exploration minière (photo : CNW Group/Barrian Mining Corp)

La phase exploratoire n’est pas la seule à se transformer. En aval, les minières comptent déplacer le point de rentabilité des gisements en supprimant un poste de coûts important : la main-d’œuvre. Le géant Rio Tinto a ainsi annoncé avoir débloqué une enveloppe de 2,2 Mds$ pour développer sa future mine automatisée. Camions sans chauffeurs, trains automatiques et robots d’excavation limiteront le recours au travail humain dans cet environnement dangereux. L’utilisation de véhicules électriques et d’appareils de fracturation souterraine autonomes améliorera encore la productivité. 

Le potentiel du smart drilling

Cette bascule vers des forages intelligents nous rappelle un bouleversement équivalent qui a eu lieu ces dernières années dans l’industrie pétrolière.

L’arrivée des forages intelligents est une nouvelle révolution industrielle

Jusqu’aux années 2010, les producteurs de pétrole se contentaient de creuser quasiment à l’aveugle. Parfois, lorsque le temps et les budgets le permettaient, ils s’offraient le luxe de descendre au fond des puits de forage des appareils de mesure pour déterminer les caractéristiques géologiques des roches traversées pour rediriger les forages suivants dans la bonne direction.

J’ai eu l’occasion, à la fin des années 2000, de participer à l’élaboration des premiers outils de forage MWD (measurement while drilling, mesure en temps réel), et je peux vous dire que l’arrivée de ces outils a été une bénédiction pour les pétroliers. Ils leur ont permis de revaloriser des champs pétrolifères précédemment considérés comme épuisés. Couplés aux nouvelles techniques de fracturation, ils ont permis de donner un second souffle – le mot est faible – aux zones de production jugées obsolètes.

évolution production pétrole USA

Evolution de la production de brut aux Etats-Unis depuis 1940. L’arrivée des forages intelligents est une deuxième révolution industrielle (source : Energy Information Administration)

Après quarante ans de déclin malgré des investissements colossaux, les techniques modernes d’exploration et d’exploitation ont permis à la production de pétrole américain de repartir à la hausse. La baisse continue, que ni la volonté farouche ni les milliards de dollars investis ne parvenaient à enrayer, a finalement été vaincue par la tech.

Les mêmes causes produisant les mêmes effets, les techniques d’extraction minière modernes vont offrir à la production de métaux un rebond dont l’économie a bien besoin. Les valeurs minières peuvent donc prévoir une hausse sans précédent de leur production dans les prochaines années, et des bénéfices record.

Soyez le premier informé des dernières Opportunités Technos directement dans votre boîte mail

Articles similaires

Laissez un commentaire

×

Hello!

Click one of our contacts below to chat on WhatsApp

× Comment puis-je vous aidez ?