Crucial et compliqué : le chemin de l’industrie minière vers la carboneutralité

Rachel Wyles Member Name

Spécialiste séniore de la gestion du carbone et des changements climatiques

Russell Polack Member Name

Spécialiste sénior des gaz à effet de serre

La transition mondiale vers une économie à faibles émissions de carbone est en cours. L’industrie minière a un rôle crucial et complexe à jouer. L’adoption rapide des technologies vertes afin de limiter l’empreinte carbone se traduit par une demande accrue de minéraux et de métaux, comme le lithium – pour la production de batteries de véhicules électriques – ou le cuivre – pour l’électrisation. L’industrie minière doit toutefois relever le défi de répondre à cette demande tout en réduisant sa propre empreinte carbone. De nombreuses sociétés minières élaborent par conséquent des cibles ambitieuses de réduction des gaz à effet de serre (souvent appelée « décarbonisation »), qui correspondent avec celles de l’Accord de Paris de 2015 sur les changements climatiques et qui visent l’objectif de zéro émission nette de carbone.

La carboneutralité est atteinte lorsque les émissions de gaz à effet de serre (GES) d’une organisation sont compensées par une quantité équivalente de carbone éliminé de l’atmosphère. Pour de nombreuses sociétés minières, il s’agit d’établir un niveau de base d’émissions de GES et de chercher des occasions de prendre des mesures de décarbonisation. S’il y a des contraintes pratiques quant à la quantité d’émissions de GES qu’une exploitation minière peut réduire, plusieurs approches novatrices sont à l’étude, et l’avenir est prometteur.

Camions à pile à hydrogène : 263 tonnes pour un transport à faibles émissions de carbone

Selon le Conseil international des mines et métaux (ICMM), les gros équipements mobiles et véhicules miniers peuvent représenter jusqu’à 80 % des émissions de GES dans une mine. Dans un premier temps, les exploitants de mines évaluent les options qui s’offrent à eux pour réduire les émissions de GES des véhicules. Il est possible de réduire légèrement les émissions en utilisant davantage de biocarburants ou en explorant d’autres moyens de transporter les matériaux, qui permettent de réduire les besoins au chapitre du roulage.

Cependant, il est peu probable que ces changements permettent à eux seuls d’atteindre la cible de zéro émission nette, de sorte que des technologies naissantes comme les véhicules électriques à batterie et les camions à pile à hydrogène sont mises à l’essai. La technologie la mieux adaptée à une exploitation minière en particulier peut dépendre de nombreux facteurs, y compris le type de minerai, la méthode d’extraction, l’emplacement de la mine et la disponibilité d’infrastructures électriques ou pour l’hydrogène. Une solide compréhension des options technologiques actuelles et futures ainsi que des considérations relatives à leur adoption peut façonner la stratégie d’une exploitation minière à l’égard des options de réduction des émissions de GES des véhicules.

Modèle de collaboration lancé par des organisations membres de l’ICMM, l’initiative d’innovation en matière de véhicules plus sûrs et plus propres vise à relever les défis en question à l’échelle de l’industrie et à accélérer la mise au point d’une nouvelle génération de véhicules miniers plus sûrs et plus propres. Un excellent exemple est l’imposant et impressionnant camion à benne de 263 tonnes qui utilise des piles à hydrogène. Mis au point par Williams Advanced Engineering et ENGIE, le camion sera mis à l’essai par Anglo American au cours de la première moitié de 2021 à la mine à ciel ouvert de platine Mogalakwena, dans la partie Nord-Ouest de l’Afrique du Sud, à Mokopane (Limpopo). Anglo American prévoit produire sur place de l’hydrogène par électrolyse, en utilisant des sources d’énergie renouvelable, pour alimenter le camion.

Le solaire et l’éolien sont des énergies renouvelables et réalistes

En plus de l’énergie nécessaire pour faire fonctionner des véhicules, l’industrie utilise de grandes quantités d’énergie pour exploiter les mines en toute sécurité, fournissant la ventilation dans les mines souterraines et traitant les matériaux extraits. L’industrie recherche activement des sources d’énergie de substitution, y compris par l’utilisation accrue d’énergies renouvelables provenant d’installations solaires et éoliennes, qui produisent moins d’émissions de GES que les combustibles fossiles. Cela est particulièrement important pour les mines éloignées, qui ne sont pas connectées au réseau électrique et qui dépendent actuellement du diesel, du gaz naturel ou du gaz naturel liquéfié pour leur approvisionnement en électricité.

À mesure que l’énergie renouvelable deviendra davantage viable sur le plan économique, il est prévu que les installations en question, qui sont à grande échelle, soient intégrées à l’exploitation minière. À titre d’exemple, une centrale solaire de 34 MW devrait alimenter la mine de fer Gudai‑Darri, de Rio Tinto, en Australie‑Occidentale. Près de 100 000 panneaux solaires produiront en période de pointe suffisamment d’électricité pour répondre à 100 % de la demande en électricité de Gudai‑Darri et à environ 65 % de la demande moyenne de la mine en électricité. Entre‑temps, le plus grand miniréseau d’énergie renouvelable hybride d’Australie est en place à la mine d’or d’Agnew, qui est la première exploitation minière au monde à utiliser l’énergie éolienne. Ce projet d’énergie renouvelable hybride fournit 55 % de l’énergie électrique de la mine. De plus, selon des conditions, plus de 80 % de l’énergie électrique du site est produite par 5 éoliennes de 110 m de hauteur et une centrale solaire.

Comment les résidus miniers peuvent favoriser la carboneutralité

L’industrie minière se penche par ailleurs sur la façon dont les résidus miniers peuvent favoriser l’atteinte de l’objectif de zéro émission nette de carbone. Il a été démontré que, dans certaines conditions, les résidus miniers peuvent séquestrer le dioxyde de carbone au moyen d’un processus appelé « minéralisation du carbone ». La séquestration du dioxyde de carbone dans les résidus miniers attire de plus en plus l’attention, alors que les entreprises examinent leurs propres activités pour trouver des approches novatrices d’élimination du dioxyde de carbone de l’atmosphère et les utiliser dans le cadre d’une stratégie de compensation en vue de l’atteinte de la carboneutralité.

Le procédé appelé « séquestration passive » est un mécanisme permettant de séquestrer le dioxyde de carbone dans les résidus miniers. La capacité de ces derniers à séquestrer passivement le dioxyde de carbone et le taux de séquestration passive dépendent principalement de la minéralogie, de la dimension granulométrique, de la température, du processus de précipitation, de la chimie des eaux de porosité et de la surface des matériaux exposés. Le recours à des micro‑organismes dans les parcs à résidus miniers peut accroître l’efficacité du procédé.

Il est également possible de séquestrer le carbone dans les résidus miniers en apportant des modifications technologiques à l’usine de traitement. Les modifications apportées aux procédés peuvent inclure l’introduction de dioxyde de carbone dans les flux de résidus miniers à des pressions et des températures élevées, ou l’injection de dioxyde de carbone. Il est essentiel d’étudier attentivement sur place la possibilité de mettre en œuvre un projet de séquestration du dioxyde de carbone dans les résidus miniers d’une mine. Il est possible d’effectuer des essais sur le terrain pour comprendre les conditions particulières du site et optimiser les méthodes de séquestration.

Des progrès sont réalisés, même si la solution en question n’est pas encore une pratique courante. Dans le cadre d’un récent webinaire sur les défis et les possibilités de la décarbonisation des mines [anglais seulement], des professeurs de la Bradshaw Research Initiative for Minerals and Mining, de l’Université de la Colombie‑Britannique, font le point sur la recherche sur la minéralisation du carbone dans les résidus miniers.

Regard vers l’avenir

L’industrie minière s’efforce de relever le défi de taille de l’objectif de zéro émission nette de carbone. Des organisations comme l’ICMM et l’Association minière du Canada (AMC) encouragent l’innovation à l’échelle sectorielle. En guise d’exemple, il y a l’initiative « Vers le développement minier durable » de l’AMC, programme de développement durable reconnu mondialement qui favorise la gestion de risques environnementaux et sociaux clés, y compris celui lié aux émissions de GES.

Brendan Marshall, président et chef de la direction de l’Association minière du Canada, croit que la collaboration entre les principaux intervenants de l’industrie peut entraîner la transition vers une économie à faibles émissions de carbone : « L’industrie minière du Canada s’est engagée à être un partenaire constructif dans la lutte contre les changements climatiques. En fournissant les minéraux et les métaux essentiels à la mise au point de technologies à faibles émissions de carbone comme les batteries de véhicules électriques, les éoliennes et les panneaux solaires, nos membres déploient des efforts concertés pour jouer un rôle important dans la voie menant à l’objectif de zéro émission nette. »

Ressources connexes