Soutenir les applications d’énergie propre

Bulletin d’information, mars 2017

(publié en mars 2017)

Soutenir les applications d’énergie propre avec des minéraux et des métaux canadiens

Aperçu de la contribution actuelle et potentielle du Canada à certaines applications d’énergie propre

Les efforts mis de l’avant en vue d’atténuer les répercussions des changements climatiques ainsi que le passage à une économie plus verte et faible en carbone présentent des occasions uniques pour le Canada. Les minéraux et les métaux font déjà partie de divers produits et technologies liés à l’énergie propre et le présent bulletin d’information vise à souligner leur importance pour les matériaux utilisés dans la production des éoliennes, des cellules solaires et des piles à haute densité d’énergie. Il met en évidence l’importance des produits minéraux émergents, comme le lithium, le graphite et les éléments des terres rares (ÉTR), et les métaux communs comme le nickel, le cuivre et les sous-produits associés constituant également des éléments essentiels à la production de matériaux utilisés dans les énergies propres.

Éoliennes

L’énergie éolienne constitue une source d’électricité propre, fiable et abordable ayant un faible impact environnemental. Chaque éolienne est composée de centaines d’éléments, dont plusieurs sont en acier ou fabriqués à partir d’autres alliages métalliques. L’acier, le béton et certains métaux, comme le cuivre et l’aluminium, sont employés dans l’installation des éoliennes et des réseaux de distribution de l’électricité. Certains ÉTR^{Note de bas de page 1} sont utilisés dans la fabrication d’aimants permanents, lesquels permettent d’améliorer la transformation de l’énergie éolienne en électricité ainsi que la fiabilité du processus en éliminant la nécessité de mettre en place un multiplicateur de vitesse.

Les ÉTR se trouvent relativement en abondance dans l’écorce terrestre, mais rarement en quantité et en concentration suffisantes pour que le processus d’extraction soit rentable. En 2016, des ÉTR ont été extraits dans sept pays^{Note de bas de page 2} et raffinés dans cinq pays situés en Asie et en Europe^{Note de bas de page 3}. La Chine contrôle l’approvisionnement d’environ 90 % des ÉTR légers et pratiquement toute l’offre des ÉTR lourds. Une nouvelle source d’approvisionnement en ÉTR située en Australie ne suffira pas à répondre à la demande, dont la croissance prévue devrait surpasser l’offre d’ici 2020.

Le Canada est doté d’une grande quantité de ressources diversifiées en ÉTR, mais ne compte à l’heure actuelle aucune mine d’ÉTR en production ni aucune installation de traitement. De nombreux travaux d’exploration minière pour des ÉTR ont été menés au Canada au cours des dix dernières années, ayant fait progresser bon nombre de projets (tableau 1). Ainsi, le Canada a le potentiel de devenir un important producteur d’ÉTR à l’échelle mondiale et d’attirer des investissements dans des activités de fabrication en aval à valeur ajoutée. Ce type d’investissements, particulièrement dans une installation de traitement d’ÉTR située en Amérique du Nord, pourrait réduire les risques d’approvisionnement insuffisant auxquels sont confrontés les fabricants d’alliages et d’aimants permanents utilisés dans les éoliennes et autres applications.

Tableau 1. Projets avancés relatifs aux ÉTR^{Note de bas de page 4} au Canada

Projet	Propriétaire ou exploitant	Lieu
Port Hope Simpson	Search Minerals Inc.	T.-N.-L.
Strange Lake	Minéraux Rares Quest Ltée	QC
Zeus (Kipawa)	Matamec Explorations Inc.	QC
Ashram	Commerce Resources Corp.	QC
Montviel	Geomega Resources Inc.	QC
St-Honoré	Magris Resources Inc.	QC
Eco Ridge	Pele Mountain Resources Inc.	ON
Hoidas Lake	Navis Resources Corp.	SK
Nechalacho	Avalon Advanced Materials Inc.	T.N.-O.

Cellules solaires

La chute rapide des prix dans le domaine de la fabrication et de l’entretien des systèmes électriques à l’énergie solaire a contribué à améliorer la perspective à long terme pour l’utilisation de l’énergie solaire comme importante source d’électricité. Un plan d’action de l’Agence internationale de l’énergie présente de façon détaillée la manière dont les améliorations technologiques, les gains de production et les politiques gouvernementales pourraient contribuer à ce que l’énergie solaire photovoltaïque fournisse jusqu’à 16 % de l’approvisionnement mondial en électricité d’ici 2050^{Note de bas de page 5}.

Sept métaux^{Note de bas de page 6} compris dans la fabrication de cellules solaires photovoltaïques sont des sous-produits de la production des métaux communs et de l’or. La majeure partie de l’argent produit à l’échelle mondiale est extraite en tant que sous-produit provenant de mines de zinc et de plomb, de cuivre et d’or. La production de cadmium et d’indium affinés provient du traitement du zinc. Le gallium à forte teneur tire essentiellement son origine du traitement de la bauxite, mais on en retrouve également dans les résidus de zinc. Le germanium provient surtout du zinc, mais aussi du plomb et du cuivre. En règle générale, le sélénium provient des affineries de cuivre, lesquelles contribuent également à plus de 90 % de la production du tellure. Le 10 % restant provient des affineries de plomb et des résidus produits par les fonderies de métaux communs. À titre d’important producteur, transformateur et affineur de plomb, de zinc, de cuivre, et d’or, le Canada se trouve dans une position avantageuse pour bénéficier de la croissance anticipée de la demande en matière de technologies fonctionnant à partir d’énergie solaire photovoltaïque.

Le passage à une économie à faibles émissions de carbone accroît la demande pour les produits minéraux émergents dotés des propriétés nécessaires au développement de technologies novatrices. Les métaux communs et précieux demeurent toutefois très importants. La figure 1 présente les mines métalliques, les fonderies et les affineries qui produisent du cuivre, du plomb ou du zinc et des sous-produits ainsi que les projets d’exploration avancés^{Note de bas de page 4} (avec des ressources minérales indiquées ou mesurées ou avec une étude économique déjà réalisée^{Note de bas de page 7}) qui ciblent le cuivre, le plomb ou le zinc. Bien que le Canada produise ou transforme la majorité des métaux employés dans la fabrication des cellules solaires à l’heure actuelle, des investissements supplémentaires pourraient permettre de maintenir ou d’accroître la production de métaux utilisés pour transformer l’énergie solaire en électricité.

Accumulation d’énergie

Avec le recours accru à des sources d’énergie renouvelable, on s’attend à ce que la demande mondiale augmente pour des technologies permettant l’accumulation d’énergie. Selon les prévisions, la vente de véhicules électriques devrait doubler d’ici 2020^{Note de bas de page 8}, ce qui contribuerait à accroître la demande pour les batteries de pointe.

Les technologies de batteries sont en constante évolution, car les concepteurs et les fabricants tentent d’améliorer leur performance et de réduire les coûts de production. Le nickel, le cobalt, le lithium et le graphite sont des composantes utilisées dans la fabrication de ces batteries évoluées. À l’heure actuelle, le Canada produit du nickel, du cobalt, et du graphite.

Le nickel est produit, utilisé et recyclé dans une plus grande mesure que tout autre agent permettant la fabrication d’applications fonctionnant à l’énergie propre. La demande mondiale pour le nickel sera dictée par les secteurs de l’acier inoxydable, de l’aérospatiale et de la fabrication des batteries. On s’attend à ce qu’elle augmente de 5,9 % en 2017 pour se chiffrer à 2,13 millions de tonnes (Mt), particulièrement en raison de la production accrue d’acier inoxydable en Chine et la demande accrue pour des batteries destinées aux véhicules électriques. De nouvelles mines de sulfure de nickel sont requises afin de soutenir la production des fonderies et des affineries, lesquelles risquent de connaître une pénurie allant jusqu’à 0,17 Mt de nickel par année d’ici 2025^{Note de bas de page 9}.

Le Canada est un important producteur de nickel à l’échelle mondiale, il est donc avantageusement positionné pour répondre à la demande mondiale croissante. La production canadienne de nickel de première fusion a augmenté de 10,8 % entre 2012 et 2015. En 2015, le Canada s’est classé au deuxième rang en matière de production de nickel de première fusion à l’échelle mondiale, représentant 9,5 % de la production mondiale, et au quatrième rang en matière de production de nickel affiné^{Note de bas de page 9}. La production minière nationale est estimée à environ 0,233 Mt de minerai de nickel sous forme de concentré et à 0,160 Mt de nickel affiné^{Note de bas de page 10}. De plus, le Canada importe, traite et exporte du nickel, ainsi que du nickel affiné et des produits fabriqués. Le pays accueille actuellement bon nombre de projets d’exploration qui ciblent le nickel. Huit de ces projets avancés ont atteint un stade où au moins une évaluation économique préliminaire a été réalisée (figure 2). Ces projets pourraient contribuer à ce que le Canada puisse maintenir ou améliorer sa position comme important fournisseur de nickel affiné.

On retrouve souvent le cobalt conjointement avec du nickel, du cuivre, de l’arsenic ou de l’argent. Près de 50 % du « nouvel » approvisionnement mondial en cobalt tire son origine de la production de nickel, 44 % de la production de cuivre ou d’autres métaux et 6 % de mines de cobalt primaire. En 2015, la demande présumée était de 87 000 tonnes (t), soit une hausse de 7,5 % par rapport à 2014. Cinq utilisations ont réclamé 82 % de la demande en cobalt. On retrouve la technologie de batterie en première position avec 42 % de l’utilisation, suivie des superalliages destinés aux applications aérospatiales avec 16 %. Un taux de croissance annuelle composé de la demande de plus de 5 % sera probablement entraîné par les secteurs des batteries et des superalliages^{Note de bas de page 11}.

En 2015, la production canadienne de cobalt affiné se chiffrait environ à 5500 t, soit 12,9 % de la production mondiale, classant ainsi le pays parmi les plus importants producteurs^{Note de bas de page 11} de la planète. La production minière nationale de cobalt provient principalement des mines de nickel, alors que le cobalt affiné est issu des fonderies et des affineries de métaux communs qui traitent des produits extraits au pays et importés. La majorité des projets qui ciblent le nickel sont susceptibles d’inclure également le cobalt (figure 2). Grâce aux nouveaux projets et aux installations de traitement existantes, le Canada est bien placé pour réagir rapidement à la croissance de la demande en matière de cobalt.

Le lithium pénètre l’écorce terrestre avec le magma ou des fluides hydrothermaux. La saumure de subsurface est devenue la principale source d’approvisionnement vers la fin des années 1990, mais la croissance de la demande a permis au lithium provenant de source minérale de fournir près de la moitié de l’approvisionnement mondial. La production de lithium en 2015 a été d’environ 33 000 t, représentant une hausse de 5 % comparativement à 2014, en raison de l’utilisation accrue du lithium dans les batteries^{Note de bas de page 12}. Environ 76 % de la demande en lithium provient des batteries (35 %), de la céramique et du verre (32 %) et de la graisse lubrifiante (9 %). À l’heure actuelle, le Canada compte 10 projets ciblant du lithium qui ont au moins des ressources indiquées (figure 2). Ces projets pourraient un jour atteindre l’étape de production, permettant au pays de devenir un important fournisseur de lithium et de stimuler les industries de fabrication en aval à valeur ajoutée.

Les utilisations du graphite incluent notamment la garniture de frein, les activités des fonderies, les lubrifiants, les produits réfractaires, la fabrication d’acier et les batteries de pointe^{Note de bas de page 13}. En 2015, la Chine a produit 66 % du graphite à l’échelle mondiale et en a consommé 35 %. À l’avenir, la demande pour le graphite dépendra de la fabrication de batteries. Un fabricant automobile américain a construit une usine destinée à la fabrication de batteries au lithium-ion pour les véhicules électriques, laquelle a été mise en service en janvier 2017. Exploitée à plein régime, elle nécessitera environ 93 000 t de graphite par année d’ici 2020. La poudre de graphite synthétique et le graphite secondaire usinés à partir de graphite font office de produits concurrents pour la fabrication de batteries, néanmoins, de nouvelles mines demeurent nécessaires pour fournir l’approvisionnement en poudre de graphite fine. Le Canada possède une mine de graphite ayant fourni 2,5 % de la production mondiale en 2015. Il possède en outre une installation en voie de production ainsi que sept projets d’exploration et de développement ciblant du graphite avec au moins des ressources minérales indiquées.

La figure 2 présente les mines métalliques, les fonderies et les affineries qui produisent du nickel ou du cobalt, les projets d’exploration avancés qui ciblent du nickel, les mines de graphite, les projets d’exploration avancés ciblant le graphite et le lithium ainsi que les projets d’exploration avancés dont les ressources minérales sont classifées comme mesurées ou indiquées^{Note de bas de page 4}.

Le Canada soutient l’utilisation de l’énergie propre

Comme il est mentionné plus haut, le Canada fournit plusieurs produits utilisés dans les applications d’énergie propre et il pourrait en produire davantage. Le secteur dynamique de l’exploration minérale du Canada, ses politiques publiques favorables, l’expertise disponible au pays en matière d’exploitation, de traitement et de financement des mines, et les nombreux projets constituent des assises solides pour attirer des investissements et accroître la production de façon à fournir tous les types d’intrants ou la plus grande partie des types d’intrants requis par les fabricants de matériaux et produits liés à l’énergie propre.

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Figure 1. Mines, installations de traitement et projets d’exploration avancés en lien avec des intrants pour des cellules solaires

Version textuelle - Figure 1

La figure 1 est une carte du Canada qui montre l'emplacement géographique des mines métalliques, des fonderies et des affineries qui produisent du cuivre, du plomb ou du zinc et des sous-produits ainsi que des projets d'exploration avancés qui ciblent ces produits minéraux.

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Figure 2. Mines, installations de traitement et projets d’exploration en lien avec des intrants pour des batteries de pointe

Version textuelle - Figure 2

La figure 2 est une carte du Canada qui montre l'emplacement géographique des mines métalliques, des fonderies et des affineries qui produisent du nickel ou du cobalt; des projets d'exploration avancés qui ciblent du nickel; des mines de graphite; et des projets d'exploration et des projets d'exploration avancés qui ciblent du graphite et du lithium.

 

 

Avis au lecteur :

Les renseignements contenus dans le présent bulletin d’information étaient à jour au moment de la rédaction de ce dernier. Les auteurs n’offrent aucune garantie quelle qu’elle soit quant au contenu du document et n’acceptent aucune responsabilité, qu’elle soit accessoire, consécutive, financière ou autre, à propos de l’utilisation de ce document.

© Sa Majesté la Reine du chef du Canada, représentée par le ministre des Ressources naturelles, 2017