L’estimation des flux de cuivre et de cuivre concentré

5.3.1 La production de cuivre pour le cas français

La production totale de cuivre est estimée à 70,3 t de cuivre primaire. Les trois

régions qui contribuent le plus à la production de ce cuivre primaire sont

l’Amérique latine qui représente 25,2 t (37%), l’Allemagne avec 10,8 t (16%), et la

Russie avec 9,9 t (15%). Les autres régions contribuent à hauteur de 24,5t (35%).

On retrouve parmi ces dernières régions les pays européens, la Chine et l’Afrique

sans l’Egypte et sans l’Afrique du Sud, et le Brésil (voir fig. 2.15).

Le cuivre provient de deux types d’activité : i) Les activités qui raffinent le

minerai de cuivre directement après l’extraction, et ii) les activités qui

transformation le concentré de cuivre en cuivre primaire via une opération de

raffinage à partir du concentré de cuivre. Le cuivre produit directement après

l’extraction représente environ 8,9 t, dont 6,5 t sont produites en Amérique

Latine sans le Brésil. Cependant, le reste de la production de cuivre, soit 58,7 t de

cuivre, est réalisée à partir de concentrés de cuivre.

La production du cuivre concentré est estimée à 167,6 t. Les trois régions qui

fournissent le plus de concentré de cuivre sont l’Amérique latine sans le Brésil à

hauteur de 97,5 t (58%), la Russie avec 24,1 t (14%), la région d’Asie et du

Pacifique sans l’Indonésie avec 14,8 t (9%). Le Canada produit lui fournit 13,3 t

(8%) de concentré de cuivre. Le reste des régions fournissent 17,9 t (11%) (voir

fig. 2.16).

Le concentré de cuivre est produit à partir de minerais de cuivre qui est extrait

du sol, dont les quantités et flux sont obtenues à l’aide du calcul des inventaires

des flux élémentaires. Les minerais contiennent le métal à extraire plus la gangue.

La production de minerais est estimée à 9 kt. Les principaux producteurs de

minerais sont l’Amérique Latine sans le Brésil, la Russie et le Canada (voir Fig.

2.17). Ces résultats diffèrent des données sur le concentré de cuivre. Ceci est dû à

la variation des jeux de données entre les régions. Par exemple, il existe plusieurs

jeux de données pour la production de cuivre à partir de minerais. En particulier,

il en existe un pour la Suède et un autre pour l’Australie. La concentration des

et 0,81% pour l’Australie. Pour une même production, une plus faible

concentration de métal dans les minerais amène à une quantité plus importante

de minerais à extraire.

Figure 2-15 Production de cuivre primaire régionalisée pour la fabrication et l'installation d'une éolienne de

4.5 MW en France.

Figure 2-16 Production de cuivre concentré régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

France.

Figure 2-17 Production de minerais de cuivre régionalisée le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

France.

5.3.2 La production de cuivre pour le cas chinois

La production totale de cuivre est estimée à 55,2 t de cuivre primaire. Les trois

régions qui contribuent le plus à la production de ce cuivre primaire sont la

Chine, qui représente 38,6 t (70%), l’Amérique latine sans le Brésil avec 8,8 t

(16%), et la Corée du Sud, avec 1,6 t (3%). Les autres régions contribuent à

hauteur de 6,2 t (11%). On retrouve parmi l’Allemagne, l’Espagne, les pays

d’Afrique et du Moyen Orient (voir Fig. 2.18).

La production de minerais est estimée à 15 Mt. Les pays les plus producteurs

de minerais sont la Chine et l’Amérique latine sans le Brésil. A eux deux, ces

régions fournissent 79% du minerai de cuivre.

Figure 2-18 Production de cuivre primaire régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

Chine.

Figure 2-19 Production de cuivre concentré régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

Chine.

Figure 2-20 Production de minerai de cuivre régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

Chine.

5.3.3 Les différences de production dues aux variations des jeux de

données entre le cas français et le cas chinois

Il est intéressant d’observer que les quantités de cuivre utilisées pour une même

éolienne sont différentes pour les deux régions étudiées. Cette différence est due

aux jeux de données de traitement des produits de cuivre en fin de vie qui sont

différents pour les deux géographies. Pour le cas de la France, le jeu de données

correspond à celui de la Suisse, alors celui de la Chine correspond à un jeu plus

générique « Rest-of-the-World » (RoW). Le jeu de données Suisse représente une

simple activité d’incinération des produits en fin de vie, alors que le jeu RoW

représente une activité de recyclage qui recycle les produits de fin de vie à

hauteur de 23%. Le montant de cuivre recyclé représente 23% de 70 t, soit 15 t.

Ce montant correspond à la différence des montants de cuivre primaire entre les

deux cas. Pour rappel, le modèle appliqué pour le calcul est celui du système par

extension des frontières. Dans ce cas, les produits recyclés ou les coproduits

deviennent mathématiquement des productions évitées. En d’autres termes, le

montant des produits recyclés ou des coproduits sont soustraits du résultat. Si on

observe des différences de résultat entre les deux régions, elles sont cohérentes

avec l’approche proposée.

Les données pour la France présente un montant de minerais plus faible que

pour la Chine, alors que la production de cuivre est plus importante pour la

France que pour la Chine. Ceci est dû à la différence de concentration des

minerais de cuivre qui interviennent dans le calcul pour la France et pour la

Chine. La base Ecoinvent 3.2 propose des minerais de cuivre d’une concentration

à 0,52% à 2,19%. Dans le cas français, la proportion de minerais plus concentrés

est plus importante que dans le cas chinois.

5.3.4 La consommation d’eau pour le cas français et chinois

Il existe plusieurs types d’eau qui sont prises en compte par la base Ecoinvent.

Parmi eux, l’eau de rivière consommée a été calculée pour le cas français et le cas

chinois.

La consommation de l’eau pour le cycle de vie d’une éolienne de 4. MW est

estimée à 12 886 m3 pour la France et 10 712 m3 pour la Chine. La

consommation de l’eau de rivière est fonction des processus de production

d’énergie et d’extraction des minéraux. Pour la France, la consommation

d’électricité est concentrée sur la France et l’exploitation minière sur la région

d’Amérique latine sans le Brésil (voir fig. 2.21). Pour la Chine, la consommation

d’électricité et l’exploitation minière est concentrée sur la Chine (voir fig. 2.22).

Un travail supplémentaire est nécessaire pour discriminer les proportions d’eau

de rivière consommée par les différentes activités impliquées dans le cycle de vie

de l’éolienne. Cependant, ce travail n’a pas été effectué par manque de temps.

L’analyse nécessiterait de répéter le calcul pour les différents intrants nécessaires

à la fabrication, l’installation, l’opération et le démantèlement de l’éolienne. Ces

multiples opérations n’ont pas encore été codées pour être automatisées, ce qui

prend un temps considérable autrement.

Figure 2-21 Consommation d’eau de rivière régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

France.

Figure 2-22 Consommation d’eau de rivière régionalisée pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

Chine.

5.3.5 L’émission de gaz à effet de serre pour le cas français et chinois

La base Ecoinvent propose plusieurs indicateurs pour caractériser le

changement climatique. Parmi eux, celui recommandé par l’ILCD est l’indicateur

« IPCC 2007, GWP100a » (JRC, 2012). Il représente le forçage radiatif d’une

substance sur 100 ans. Il est calculé en équivalent kg-CO2, c’est à dire combien de

kilogramme de CO2 réalise le même forçage que la substance étudiée. La base

Ecoinvent propose l’indicateur plus récent « IPCC 2013, GWP 100a » et c’est ce

dernier indicateur qui a été choisi.

Le cycle de vie de l’éolienne 4,5 MW via une approche par extension des

frontières a une contribution au changement climatique d’environ 4 kt CO2-eq.

Cependant la distribution de la contribution à ce changement climatique varie.

Pour le cas français, elle est concentrée en France pour 38 %, puis distribuée dans

les régions de Chine, de Russie, d’Europe, d’Amérique latine, d’Asie et de

pacifique (voir fig. 2.23). Pour le cas chinois, les contributions aux changements

climatiques sont très concentrées en Chine pour 75%, le reste étant distribué en

Allemagne, l’Amérique latine sans le Brésil, l’Asie et le Pacifique (voir fig. 2.24).

Au même titre que l’eau, la discrimination des contributions au changement

climatiques des différentes activités et processus impliqués n’a pas été réalisée

pour des raisons de temps.

Figure 2-23 Contribution au changement climatique pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en

France.

Figure 2-24 Contribution au changement climatique pour le cycle de vie d'une éolienne de 4.5 MW en Chine.

Dans le document La régionalisation des inventaires de cycle de vie pour évaluer les technologies, les flux matériaux et les impacts dans la chaine d’approvisionnement des énergies renouvelables (Page 109-116)