Le cobalt est utilisé pour fabriquer des batteries lithium-ion qui alimentent en énergie de nombreux appareils, des voitures aux cigarettes électroniques.
Il est également toxique et extrait au Congo, où des milliers de travailleurs travaillent dans des conditions inhumaines.
Le cobalt est essentiel pour alimenter notre technologie moderne. Ce métal est couramment utilisé pour fabriquer des batteries lithium-ion, que l’on retrouve dans des objets tels que les véhicules électriques, les ordinateurs, les smartphones et même les cigarettes électroniques.
Alors que de nombreux pays se tournent vers les énergies renouvelables, la demande pour ces batteries n’a jamais été aussi élevée.
Selon un rapport du Forum économique mondial, la demande mondiale de cobalt devrait quadrupler d’ici 2030, en grande partie grâce à l’adoption généralisée des véhicules électriques.
Pourtant, le cobalt qui sert à les alimenter, ainsi que d’autres technologies, pose de graves problèmes humanitaires là où il est extrait en République démocratique du Congo (RDC).
Ces mines ont fait l’objet d’enquêtes et de reportages, et ont récemment suscité une attention considérable sur les réseaux sociaux comme TikTok. Préoccupés par les conditions de production du cobalt, les utilisateurs de TikTok se sont engagés à abandonner leurs cigarettes électroniques ou leurs vapes, qui contiennent des traces de cobalt dans leurs batteries.
Qu’est-ce que le cobalt et comment est-il utilisé ?
Ce métal bleu argenté brillant aide les batteries à stocker une grande quantité d’énergie tout en maintenant des températures stables dans le froid glacial et les températures torrides, ce qui le rend utile pour de nombreuses applications aérospatiales, de défense et médicales et un élément clé dans de nombreuses technologies d’énergie propre.
Le cobalt joue également un rôle essentiel dans les performances des batteries lithium-ion. Contrairement aux batteries domestiques classiques, les batteries lithium-ion peuvent être rechargées et réutilisées pendant des années, mais elles sont également plus chères et difficiles à recycler.
Ces batteries servent à alimenter des appareils portables ou à stocker de l’énergie sur les réseaux électriques. Mais ce matériau dynamique est également coûteux, toxique et difficile à extraire et à traiter.
Plus de 70 % du cobalt mondial provient des mines du Congo. Dans ce pays, 15 à 30 % proviennent de « mines artisanales » où des milliers de mineurs indépendants travaillent dans des conditions « inhumaines » et « dégradantes » pour seulement quelques dollars par jour
a expliqué à NPR Siddharth Kara, chercheur à la TH Chan School of Public Health de Harvard
Kara étudie l’esclavage moderne, la traite des êtres humains et le travail des enfants depuis deux décennies, et son récent livre, Cobalt Red, décrit comment la soi-disant ruée vers le cobalt a entraîné d’innombrables décès et une contamination généralisée de l’eau, du sol et de l’air de la région.
De plus, dans les mines congolaises, on trouve du cuivre et de l’uranium aux côtés du cobalt, ce dernier étant un cancérigène reconnu.
Pour déterminer l’ampleur des dégâts causés par le cobalt aux habitants vivant à proximité des mines, des chercheurs de la KU Leuven en Belgique et de l’Université de Lubumbashi en RDC ont mené une étude de cas à Kasulo, un quartier urbain de la ville de Kolwezi. La ville se trouve au cœur d’un gisement minier congolais. Lorsque du minerai de cobalt a été découvert pour la première fois sous l’une des maisons, tout le quartier a rapidement été englouti par une mine artisanale, ont noté les chercheurs. Les maisons ont été entrecoupées de dizaines de puits miniers où des centaines de mineurs artisanaux recherchaient du cobalt, tandis que les habitants continuaient à vivre à proximité, apparemment sans aucune précaution sanitaire ou de sécurité.
« Les enfants vivant dans la région minière présentaient dix fois plus de cobalt dans leurs urines que les enfants vivant ailleurs », explique Benoit Nemery, l’un des auteurs de l’étude et pneumologue à la KU Leuven. « Leurs taux étaient bien supérieurs à ceux que l’on accepterait pour les ouvriers d’usine européens. »
Selon Nemery, la poussière est un problème de santé majeur pour les mineurs et les communautés vivant à proximité des mines. Elle contient du cobalt et d’autres métaux en suspension dans l’air, notamment de l’uranium, libérés au cours du processus d’extraction. Certains scientifiques craignent que cette exposition puisse entraîner des problèmes de santé à long terme, comme des maladies pulmonaires.
Existe-t-il des alternatives au cobalt ?
En réponse aux préoccupations concernant l’impact environnemental du cobalt et les droits de l’homme, plusieurs entreprises de premier plan, dont Apple et Tesla, se sont engagées à réduire leur utilisation de cobalt ou à s’approvisionner auprès de producteurs plus responsables. Le constructeur automobile BMW s’approvisionne en cobalt au Maroc et en Australie pour ses véhicules électriques depuis 2020.
Alors que Tesla a réduit sa consommation moyenne de cobalt de plus de 60 % et utilise désormais des batteries sans cobalt dans ses nouveaux modèles de voitures, le constructeur de véhicules électriques a également signé un accord à long terme avec la plus grande société minière du monde, Glencore, pour 6 000 tonnes de cobalt provenant de RDC par an. Cet accord suggère que le cobalt congolais continuera d’être une ressource cruciale pour les fabricants de batteries, selon le livre blanc du Forum économique mondial sur l’extraction artisanale de cobalt en République démocratique du Congo .
Le recyclage de ces appareils rechargeables pourrait être une solution majeure pour réduire la dépendance mondiale à l’exploitation minière tout en réduisant le coût pour les consommateurs et en réduisant l’impact environnemental des déchets électroniques.
Redwood Materials, une entreprise de recyclage de batteries et de déchets électroniques fondée par l’ancien directeur technique de Tesla, JB Straubel, est spécialisée dans la récupération de matériaux comme le cobalt. L’entreprise récupère les batteries lithium-ion usagées, les décompose et en extrait les métaux, notamment le cobalt, le lithium, le cuivre et le nickel, pour les réutiliser dans de nouvelles batteries.
D’ici 2025, Redwood Materials estime qu’ils produiront suffisamment de matériaux recyclés pour un million de véhicules électriques par an.
Le cobalt est extrait dans le monde entier et la grande majorité est produite comme sous-produit des mines de cuivre et de nickel à grande échelle. Le processus d’extraction du cobalt comprend de nombreuses étapes, notamment la localisation de gisements appropriés et l’extraction du minerai avant son raffinage sous une forme utilisable. Le cobalt n’est extrait seul qu’au Maroc et dans certains minerais d’arséniure du Canada.
On utilise diverses techniques pour l’extraction du cobalt dans le monde, notamment l’exploitation minière souterraine et à ciel ouvert. De plus, divers minerais de cuivre et de nickel sont traités par deux méthodes principales : hydrométallurgique et pyrométallurgique.
Ressources et réserves de cobalt
Il existe environ 30 minéraux principaux contenant du cobalt et plus de 100 autres qui contiennent des quantités mineures de ce métal ou incluent du cobalt comme substitut à d’autres éléments.
Selon l’Institut géologique des États-Unis, les réserves mondiales totales de cobalt sont estimées à environ 7,6 millions de tonnes. Le cobalt est extrait dans plusieurs pays, mais la République démocratique du Congo est de loin le plus gros producteur.
Des ressources importantes de cobalt sont également présentes dans les nodules et les croûtes des grands fonds marins qui se trouvent dans le milieu du Pacifique. Bien qu’il s’agisse actuellement de ressources hypothétiques, on estime qu’elles contiennent environ 120 millions de tonnes de cobalt (USGS Metal Commodities Summary 2015).
Les ressources en cobalt sont principalement associées aux gisements de cuivre-cobalt, de nickel-cobalt, d’arsenic-cobalt et de pyrite. Bien que les minéraux de cobalt indépendants soient rares, les nodules de manganèse des fonds marins apparaissent comme une ressource prometteuse à long terme pour le cobalt. Reconnu comme une ressource stratégique importante, la rareté du cobalt souligne sa valeur dans diverses industries.
Applications du cobalt sous diverses formes
Utilisations traditionnelles
- Matériaux pour batteries : Le cobalt est très présent dans les matériaux pour batteries, contribuant à l’efficacité et à la performance de diverses batteries.
- Alliages ultra résistants à la chaleur : sa résistance aux hautes températures fait du cobalt un composant crucial dans les alliages ultra résistants à la chaleur.
- Aciers à outils et alliages durs : Le cobalt améliore la dureté et la durabilité des aciers à outils et des alliages durs.
- Matériaux magnétiques : Les propriétés ferromagnétiques du cobalt le rendent indispensable dans la production de matériaux magnétiques.
Formes composées
- Catalyseurs et déshydratants : Cobalt, sous forme de composés, sert de catalyseur et de dessiccant dans les processus chimiques.
- Réactifs : Il fonctionne comme un réactif, contribuant à diverses réactions chimiques.
- Pigments et colorants : Les composés de cobalt trouvent une application dans la production de pigments et de colorants, ajoutant de la couleur à divers produits.
Application radioactive
- Cobalt 60 : Cet isotope radioactif est largement utilisé en biochimie pour l’analyse d’activation, la galvanoplastie, la corrosion, la catalyse pour la recherche de traceurs et les traitements médicaux tels que les examens et thérapies radiologiques.
Applications industrielles
En raison de ses propriétés remarquables (résistance aux températures élevées, résistance à la corrosion et performances magnétiques), le cobalt est largement utilisé dans diverses industries. L’aérospatiale, la fabrication de machines, les secteurs électrique et électronique, les industries chimiques et céramiques dépendent tous du cobalt comme matière première fondamentale. Il contribue de manière significative à la production d’alliages haute température, d’alliages durs, de pigments céramiques, de catalyseurs et de batteries.
Supériorité magnétique du cobalt
Le cobalt se distingue des métaux par ses propriétés magnétiques exceptionnelles. Le maintien du magnétisme avec une seule magnétisation distingue le cobalt. Avec un point de Curie (une température de perte magnétique) atteignant 1150 ℃, le cobalt surpasse le fer et le nickel à cet égard. L’application du cobalt dans les matériaux magnétiques hautes performances souligne ses caractéristiques magnétiques supérieures. Par rapport à l’acier magnétique conventionnel, l’acier au cobalt présente une perte de magnétisme nettement inférieure pendant les vibrations, ce qui en fait un choix idéal pour diverses applications.
Conclusion
En conclusion, la polyvalence et les propriétés uniques du cobalt en font un élément indispensable de la vie quotidienne et de diverses industries. De l’amélioration des performances des batteries à la contribution à la production de matériaux magnétiques hautes performances, l’impact du cobalt est considérable. À mesure que les industries évoluent, l’importance stratégique du cobalt dans la science des matériaux, la technologie et la fabrication reste primordiale.
Référence : Cobalt powers our lives. What is it—and why is it so controversial? – nationalgeographic.com