Le manque de graphite pourrait encrasser le marché américain des véhicules électriques

Les ambitions du président Joe Biden pour une industrie des véhicules électriques de fabrication américaine ont un problème de graphite.

Ingrédient clé de la batterie EV moderne, le graphite est utilisé dans la fabrication de cellules rechargeables. Mais il n'a pas été exploité dans ce pays depuis des décennies. Il y a aussi du graphite synthétique - souvent fabriqué avec du charbon à coke - mais peu de production existe aujourd'hui aux États-Unis.

Comme pour tant d'éléments de la chaîne d'approvisionnement des batteries, la Chine domine la production des deux types de graphite – une source contre laquelle Biden et un contingent bipartite de législateurs au Congrès se sont retournés avec véhémence.

Pour contourner ce problème, l'administration Biden pourrait désormais devoir aider à soutenir une industrie nationale d'extraction et de raffinage du graphite aux États-Unis, tout en favorisant la croissance du secteur à l'étranger.

Le contrôle de la Chine sur le marché du graphite a commencé à peser sur l'esprit de personnes comme John DeMaio, PDG de Graphex Technologies, une société qui construit une usine de fabrication d'anodes en graphite dans le Michigan.

« Que se passerait-il si l'approvisionnement chinois était coupé ? a déclaré De Maio. "Il y aura des endroits moins risqués… mais vous n'allez pas faire la transition de toute la chaîne d'approvisionnement en graphite du jour au lendemain."

Selon les données fédérales, seuls deux endroits aux États-Unis présentent un potentiel à court terme pour une nouvelle exploitation minière de graphite : un écosystème fluvial en Alabama riche en espèces rares et une bande de toundra intacte au large des côtes du centre de l'Alaska. D'autres pays ont beaucoup de graphite dans le sol - comme le Canada - mais ils n'en creusent pas encore assez pour approvisionner pleinement le marché en croissance rapide des véhicules électriques.

Pour résoudre le problème, Biden a utilisé la loi sur la production de défense pour libérer des millions de dollars pour l'exploration potentielle de graphite et d'autres minéraux essentiels à la transition énergétique (Climatewire, 19 avril). La loi bipartite sur les infrastructures a fourni des fonds pour la construction de raffineries de minéraux et d'usines de fabrication, une somme d'argent qu'il a utilisée le mois dernier pour financer la construction de deux usines de graphite synthétique aux États-Unis, ainsi que l'expansion d'une raffinerie de graphite en Louisiane (Energywire, 20 octobre).

Sa loi climatique phare, l'Inflation Reduction Act, liait la moitié d'un crédit d'impôt pour les véhicules électriques pour les consommateurs américains au fait que la batterie d'une voiture ait été fabriquée avec des minéraux extraits ou transformés aux États-Unis ou dans un pays ayant conclu un accord de libre-échange avec les États-Unis. D'ici 2028, toute la voiture devra être fabriquée avec des minéraux répondant à ce critère. Une batterie de VE doit également être totalement exempte de minéraux en provenance de Chine (E&E Daily, 8 août).

Le graphite représente environ un tiers du poids d'une batterie de véhicule électrique, la plus grande proportion de tous les minéraux, ce qui en fait un matériau d'une importance démesurée pour les entreprises qui tentent de se conformer aux règles de crédit.

Plus de 70 mines de graphite fonctionnent aujourd'hui à travers le monde, selon la société britannique de données minières Benchmark Mineral Intelligence. Pourtant, Benchmark a récemment estimé qu'environ 100 mines supplémentaires devront ouvrir pour alimenter les fabricants dans les années à venir.

Jesse Jenkins, professeur adjoint à l'Université de Princeton, a déclaré que la pénurie imminente d'approvisionnement en graphite devait être résolue de toute urgence. Jenkins dirige le projet REPEAT, une initiative politique qui a récemment estimé que la loi sur le climat transformera le secteur de l'électricité du pays, entraînant une baisse des émissions à 42 % des niveaux de 2005 d'ici 2030.

Étant donné le besoin urgent de réduire les émissions de carbone et de résoudre le changement climatique, a déclaré Jenkins, la "priorité à moyen terme" pour sécuriser le graphite aux États-Unis devrait suivre la voie synthétique.

Le graphite synthétique est fabriqué à partir de charbon ou de pétrole en chauffant le combustible à haute température.

Pour éviter de compter uniquement sur le graphite synthétique – qui est lié aux combustibles fossiles – les États-Unis devraient également construire de nouvelles mines de graphite partout où cela est pratique et responsable, a déclaré Jenkins.

"Lorsque cela a un sens économique, nous pouvons les développer aux États-Unis", a déclaré Jenkins. "C'est important, pour contrer les politiques industrielles qui ont donné à la Chine une énorme avance dans ces secteurs."

Les entreprises américaines peuvent également rechercher d'autres sources de graphite à l'étranger au-delà de la Chine. Mais eux aussi viendront avec des compromis.

Par exemple, il y a la région de Cabo Delgado au Mozambique, où une insurrection islamiste a assailli les communautés minières et perturbé le trafic routier d'une énorme mine de graphite (Greenwire, 11 mai). D'autres sources potentielles sont Madagascar et la Tanzanie - des pays dont les industries minières ont été critiquées par les défenseurs des droits de l'homme pour leurs liens avec la violence et la dégradation de l'environnement.

Aux États-Unis, l'écologiste de l'Alabama Chris DiGiorgio est tiraillé entre l'impératif de faire face au changement climatique et la protection des écosystèmes locaux.

Dans la partie centre-est de son État, une société minière – Westwater Resources – explore le graphite sur une vaste parcelle de terrain de 41 000 acres. D'ici 2028, Westwater espère exploiter la seule mine de graphite naturel du pays.

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L'Alabama abritait l'exploitation minière du graphite de la fin des années 1800 aux années 1950. Mais les mines de l'État ont été fermées après que d'autres pays ont commencé à offrir le métal sur les marchés internationaux à des prix moins élevés et après l'avènement du graphite synthétique.

Westwater Resources espère construire et exploiter une mine d'ici 2028, une échéance clé pour répondre aux nouvelles exigences du crédit d'impôt pour les véhicules électriques. Le projet a été adopté par le gouverneur de l'Alabama Kay Ivey (R), dont les agences d'État ont pleinement autorisé la construction d'une raffinerie de graphite que la société construit au nord-est de la zone d'exploration.

Mais la section transversale des terres que Westwater possède comprend deux voies navigables – les ruisseaux Weogufka et Hatchet – qui, selon les écologistes, sont des écosystèmes fragiles. L'organisation de DiGiorgio, Coosa Riverkeeper, estime que plus d'une douzaine d'espèces en voie de disparition et menacées répertoriées au niveau fédéral vivent dans la zone d'exploration.

Sacrifier ces domaines dans la poursuite de la résolution du changement climatique serait, pour lui, un anathème au point de vue de l'environnementalisme.

"Il ne fait aucun doute dans mon esprit que nous perdrons la beauté de cet endroit", a-t-il déclaré. "C'est une chose difficile pour moi. Nous voulions aider à lutter contre le changement climatique. Je me bats personnellement avec la façon dont nous disons que nous devons sauver la planète, puis ne pas autoriser l'extraction de graphite, je cite," dans notre arrière-cour. ""

Terence Cryan, président exécutif de Westwater Resources, a déclaré dans une interview que son entreprise étudie toujours les ramifications environnementales et sociales de son projet. Westwater a envisagé d'ouvrir une mine à ciel ouvert pour extraire le graphite, mais la conception finale de la mine n'a pas encore été soumise aux autorités de réglementation gouvernementales pour autorisation.

"Je demande vraiment aux gens d'être patients et de nous permettre de suivre ces études", a déclaré Cryan. "Nous sommes au début de cette étape. Nous sommes au début de ce processus. Cela va prendre un certain temps, c'est pourquoi nous ne prévoyons pas de faire de l'exploitation minière avant 2028."

Westwater a retenu les services d'un lobbyiste fédéral cette année: Michael Davis, qui était auparavant membre du personnel de l'ancien sénateur Jeff Sessions (R-Ala.). Davis a été chargé de parler au Département de l'énergie, à la Maison Blanche et au Congrès de "la recherche, l'exploration et le développement de" minéraux pour la "production d'énergie propre" aux États-Unis, selon des documents fédéraux.

Westwater a eu "de bonnes interactions avec l'administration Biden à différents niveaux au cours de l'année écoulée", a déclaré Cryan, et "les tient activement informés de nos progrès à mesure que nous avançons".

Il a refusé de dire si l'entreprise recherchait des fonds fédéraux, mais a laissé la porte ouverte au soutien du gouvernement à l'avenir.

"Si, à un moment donné, nous avons l'opportunité de nous associer à une agence gouvernementale sur un aspect particulier de nos activités, nous examinerions évidemment cela de près, mais ce n'est certainement pas quelque chose sur lequel nous comptons", a déclaré Cryan.

Une autre entreprise, Graphite One, fait également la course à la mine pour la transition énergétique en Alaska.

Le projet proposé par Graphite One se situe au sommet du plus grand gisement de graphite des États-Unis, selon l'US Geological Survey. Comme Westwater, il a gagné les éloges des politiciens républicains en Alaska – et est loin de tout examen fédéral des permis.

Construire une mine dans la toundra arctique intacte peut être un défi. Il n'y a pas d'accès routier au gisement, de sorte que de grands réseaux routiers devraient être construits afin de transporter les marchandises vers le site minier depuis la ville de Nome, selon la plus récente étude de préfaisabilité de la société.

L'entreprise devra également tenir compte d'éviter les impacts sur les espèces rares, dont les ours polaires, qui pourraient occuper la zone de la mine, selon l'étude de préfaisabilité publiée le mois dernier.

Dans le même temps, certains autochtones locaux de l'Alaska craignent que le projet ne nuise aux ressources de subsistance comme les poissons et les cerfs et jusqu'à présent ont réussi à soulever des questions sur le projet.

"Si la mine avance, je suis sûr que cela va faire du mal à beaucoup d'entre nous qui vivons sur la terre", a déclaré Thomas Olanna, membre du conseil tribal du village autochtone de Brevig Mission et Inupiaq.

Pendant toute sa vie, Olanna a pêché le saumon, la truite, le corégone et l'éperlan dans le bassin d'Imuruk, un plan d'eau intérieur alimenté par des rivières qui coulent des montagnes Kigluaik - et le site du projet de mine Graphite One.

Les inquiétudes concernant la mine en 2018 ont interrompu le soutien financier de l'État pour construire un réseau routier. Un comité sénatorial de l'État a tenu une audience sur un projet de loi qui aurait approuvé 80 millions de dollars en obligations pour le projet, mais les habitants de Brevig Mission et d'autres communautés voisines ont inondé l'audience de témoignages, les uns après les autres, se prononçant contre le projet.

En juin, le PDG de Graphite One, Anthony Huston, a déclaré à E&E News dans un communiqué que son entreprise pourrait aider les États-Unis à devenir une "puissance technologique du 21e siècle", et a déclaré que le "développement des infrastructures" de l'entreprise était un "moyen pour Graphite One d'être un bon voisin" pour les habitants des régions rurales de l'Alaska.

On ne sait pas quand Graphite One prévoit la mise en ligne du projet. L'étude de préfaisabilité n'a donné aucun calendrier concret pour l'achèvement du projet et a déclaré que l'entreprise n'avait pas encore collaboré avec au moins une des agences fédérales - l'Army Corps of Engineers - qui devrait délivrer des permis avant la construction.

Huston n'a pas répondu aux multiples demandes de commentaires plus complets.

Alors que ces conflits locaux se déroulent sur des mines individuelles, les experts tirent la sonnette d'alarme sur le fait que davantage de mines de graphite devront être construites quelque part, sinon le marché des voitures électriques se brouillera.

L'innovation a montré que les projections de la demande en minéraux peuvent parfois baisser, et l'industrie du recyclage devrait prendre une partie du relais en générant plus de graphite à utiliser dans les technologies vertes. Avec le cobalt, un autre ingrédient clé de nombreuses batteries de véhicules électriques, les constructeurs automobiles ont travaillé sur de nouvelles chimies qui n'utilisent pas du tout le métal (Greenwire, 14 octobre).

Benchmark a reconnu que ses projections de demande de graphite pourraient baisser si les constructeurs automobiles commençaient à remplacer davantage le métal utilisé dans les batteries par du silicium.

Mais le rédacteur en chef de Benchmark, Henry Sanderson, a souligné que les constructeurs automobiles n'opèrent pas dans le vide. Une partie de ce besoin de nouvelles exploitations minières, a-t-il dit, proviendra de tensions mondiales comme celles actuellement observées entre la Chine et les États-Unis.

"Vous ajoutez une couche supplémentaire de besoins d'approvisionnement, si vous dites que nous devons créer deux chaînes d'approvisionnement différentes", a-t-il déclaré.

Certains fervents défenseurs du climat pensent que les préoccupations des habitants de l'Alabama et de l'Alaska sont importantes, mais ne se comparent pas aux effets sur le réchauffement climatique d'une utilisation accrue des combustibles fossiles.

Alex Trembath, directeur adjoint du groupe de réflexion "écomoderniste" The Breakthrough Institute, a convenu qu'il "y a à la fois un poids pratique et moral dans cette logique". Mais il a souligné que passer au bulldozer les préoccupations des communautés préoccupées par les mines pour résoudre le changement climatique pourrait embourber la transition énergétique dans le conflit.

C'est pourquoi les entreprises devraient s'efforcer autant que possible d'obtenir l'adhésion locale et "d'aligner les intérêts mondiaux sur leurs intérêts locaux", a déclaré Trembath.

"Nous allons passer des décennies à trier des conflits fondamentalement désordonnés et difficiles", a-t-il déclaré. « Affirmer la logique du faucon climatique... n'est pas la clé pour débloquer ces conflits.