L’analyse de flux de matières, vers une meilleure connaissance géoéconomique des matériaux ? L’exemple du cobalt (1/3)

Raphaël Danino-Perraud est doctorant en intelligence minérale au Bureau des recherches géologiques et minières et au laboratoire d’économie d’Orléans. Il présente ici un papier tiré de sa présentation aux Doctoriales transdisciplinaires des ressources, organisées par le groupe Recherches-Ressources et qui se sont tenues le 29 mars 2019 à Paris.

Carte 1 – Extraction et raffinage du cobalt dans le monde en 2018

L’augmentation des tensions sur les approvisionnements en métaux pendant les années 2000 ont amené les pays occidentaux à adopter des politiques pour sécuriser leurs approvisionnements en matières premières minérales (Japon, 2007; USA, 2007). Voilà Pourquoi l’Union européenne (UE) a adopté l’Initiative pour les matières premières critiques en novembre 2008. Cette initiative s’appuie sur trois piliers pour palier la répartition inégale des ressources (la production soutenable et légale de matières premières minérales, la maîtrise des routes d’approvisionnement de l’UE et une stratégie d’efficience des ressources à travers le recyclage) ainsi qu’une méthode de calcul de la criticité (CE, 2018). Ce dernier a permis la publication d’une liste de matières premières critiques en 2011. Mise à jour en 2014 et 2017, elle comprend maintenant 27 matériaux (antimoine, béryllium, cobalt, spath fluor, gallium, germanium, graphite, indium, magnésium, niobium, tantale, tungstène, platinoïdes, terres rares (lourdes et légères), baryte, bismuth, borate, charbon à coke, hafnium, hélium, caoutchouc, phosphate, phosphore, scandium, silicium métal et vanadium) (CE, 2017). Toutefois, la Chine produit plus de 50% de 16 des 27 matériaux listés par l’Union européenne en 2017 et l’UE seulement 2% (CE, 2018).

Le cobalt est présent dans cette liste depuis 2011. Sa géopolitique particulière (65% du minerai de cobalt est extrait en République démocratique du Congo (RDC)), son statut de « minerais de sang » (environ 10% de la production est faite de manière artisanale) (Darton commodities, 2019), ainsi que sa consommation croissante dans les outils de la transition énergétique (batteries lithium-ions pour les voitures électriques), ont attisé l’intérêt qu’on lui porte.

Pour mieux comprendre la criticité métal, une analyse de la chaîne de valeur prenant en compte les multiples niveaux de production et les différents acteurs qui y prennent part (étatiques comme privés), est nécessaire (Bengini et al, 2017). Cette méthodologie doit être couplée à une analyse des flux de matières (AFM) qui est un outil destiné à mieux comprendre et mieux gérer les flux (qui peuvent être de différentes sortes) dans un espace géographique donné (à l’échelle globale comme régionale ou locale). Quelques AFM du cobalt ont été menées ces dernières années qui apportent des éléments de valeur pour la mesure des flux de cobalt dans le monde (Harper et al, 2012 ; Nansaï et al, 2014 ; BIO by Deloitte, 2015), néanmoins, des éléments nouveaux méritent d’être intégrés. Traditionnellement utilisé par les sciences dites exactes, cet outil peut aussi être d’un grand potentiel pour les sciences sociales. Cet article s’attachera à expliciter les observations d’ordres économiques et géopolitiques que l’on peut tirer d’une AFM de cobalt à l’échelle européenne.

Un aperçu du marché du cobalt

Le cobalt (Co) est l’élément n° 27 du tableau de Mendeleïev. Assez peu abondant dans l’écorce terrestre (25 à 29 ppm), il est d’une dureté moyenne, possède un point de fusion de 1495 °C ainsi qu’un point d’ébullition de 2927 °C. C’est un élément ferromagnétique qui possède le point de Curie le plus élevé à 1111°C. Cette propriété explique son utilisation dans les aimants permanents (Alnico : aluminium, nickel, cobalt ; Sm-Co : samarium, cobalt). C’est également un oligo-élément essentiel aux êtres vivants, qui entre dans la composition de la vitamine B12.

Géologie du cobalt

Le cobalt est essentiellement exploité en tant que co-produit du cuivre et du nickel, c’est-à-dire « un métal récupéré conjointement à un autre métal dans un procédé industriel d’extraction » (Jebrak et Marcoux, 2008). Il est extrait à partir de quatre types de gisements (Audion et al, 2014):

  • Les gisements stratiformes de cuivre (Copperbelt de RDC et Zambie);
  • Les gisements magmatiques de cuivre-nickel sulfurés avec cobalt et platinoïdes subordonnés (Norilsk en Russie, Sudbury au Canada…);
  • Les gisements de nickel latéritique (Nouvelle-Calédonie, Cuba, etc.);
  • Les gisements hydrothermaux à cobalt dominant (Maroc) et seul gisement ou il est exploité en métal principal

Les ressources et les réserves représentent respectivement « l’ensemble des gisements connus susceptibles de faire l’objet d’une exploitation au moment où les conditions techniques et économiques le permettraient » et « la part des ressources qui peut techniquement et surtout économiquement être exploitée » (Geldron, 2017). En 2016, l’USGS (United States Geological Survey) estimait la quantité de réserve à environ 7 millions de tonnes distribuées entre la RDC (3,4 millions), l’Australe (1 millions), Cuba, le Canada et la Russie (500 000 tonnes), le reste étant partagé par plusieurs pays dont les États-Unis, la Chine, l’Indonésie, les Philippines, Madagascar, la Nouvelle-Calédonie ou encore la Finlande. Les ressources étaient quant à elles estimées à 25 millions de tonnes majoritairement réparties entre la RDC, la Zambie, l’Australie, Cuba, le Canada, la Russie et les États-Unis (Shedd, 2017). Par ailleurs, Les concentrations de cobalt dans les nodules polymétalliques et certains encroûtements des fonds océaniques contiendraient près de 120 millions de tonnes. Néanmoins, le manque de connaissance de ce type de gisement et les difficultés tant environnementales et technologiques les rendent inexploitables dans les conditions actuelles.

Figure 1 – Production minière et raffinée de cobalt en 2018, d’après Darton Commodities (2019)

Géographie de la production et marché du cobalt (Voir Carte 1)

120 000 tonnes de cobalt ont été extraites en 2018 tandis que 105 000 tonnes ont été raffinées (Figure 1), dont 12% en Finlande (Freeport Cobalt, raffinerie de Kokkola) 3,3% par Glencore à Nikkelverk en Norvège ainsi que 1,5% par Umicore à Olen en Belgique. La part du recyclage représenterait environ 10% de la consommation annuelle (9000-12000 tonnes) selon Darton commodities, tandis qu’entre 10% et 15% de la production proviendrait de l’extraction artisanale, principalement en provenance de la RDC (Darton commodities, 2019).

Figure 2 – Evolution de la consommation de cobalt entre 2009 et 2018 (%), d’après Darton commodities (2019) et Roskill (2016)

Le marché du cobalt est dominé par trois grandes entreprises (Glencore, Huayou Cobalt et China Molybdenum) qui représentent entre 45% et 50% de la production annuelle. Ces entreprises sont intégrées, c’est-à-dire qu’elles maîtrisent les différentes étapes du processus de production et d’utilisation du cobalt, de l’extraction à la fabrication de précurseurs de batteries ou d’alliages. A leur côté, des entreprises de moindre importance quantitativement, mais également présente sur la totalité (GEM Group, Jinchuan Group) ou sur différents segments de la chaîne valeur (Sheritt International : extraction, raffinage ; Umicore : raffinage, utilisation, recyclage…) (Roskill, 2017).


Ce post constitue la première des trois parties du papier de Raphaël Danino-Perraud. Retrouvez la deuxième partie ici et la troisième ici.


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