Besoins en matériaux de l’éolien au royaume-uni

Étude de cas

Contexte

Le Royaume-Uni prévoit de quadrupler sa capacité éolienne en mer et de doubler sa capacité terrestre d’ici 2030. En masse, une turbine est surtout faite de béton et d’acier. Son générateur, ses pales et ses câbles demandent aussi des composites, du cuivre et des terres rares. Atteindre ces objectifs suppose donc de sécuriser des volumes de matériaux dont une partie vient d’un petit nombre de pays producteurs.

La Royal Society of Chemistry (RSC) voulait mesurer cette dépendance. Or les données disponibles au Royaume-Uni ne couvraient ni les besoins en matériaux de l’éolien, ni la répartition des technologies de turbines, ni les volumes attendus au démantèlement. Sans cette base chiffrée, la RSC ne pouvait pas appuyer ses recommandations sur la gestion des matériaux.

Notre approche

La technologie des turbines pèse davantage sur les besoins en matériaux de l’éolien que leur nombre. Un générateur à aimants permanents à entraînement direct consomme par exemple quinze fois plus de néodyme qu’un générateur à double alimentation. Nous avons donc croisé le parc installé, les objectifs de capacité et l’évolution des parts de marché de cinq technologies. Nous en avons tiré la consommation de 17 matériaux et les déchets de démantèlement jusqu’en 2050, puis nous avons comparé ces besoins aux pays d’extraction et aux sites de fabrication des composants.

Nous avons ensuite examiné si la maintenance, le reconditionnement, le réemploi, le repowering et le recyclage pouvaient réduire cette dépendance. Les solutions techniques existent. Leur diffusion bute sur le cadre contractuel et réglementaire : les baux, d’environ 25 ans, fixent la durée de vie pour laquelle les turbines sont conçues, et l’UE interdit les pièces de réemploi dans les parcs subventionnés.

Résultats

À partir de nos travaux de modélisation, la RSC a publié en décembre 2024 le rapport « Not out of thin air », qui recommande une stratégie nationale des matériaux fondée sur la circularité.

40 millions de tonnes de matériaux sont nécessaires pour atteindre les objectifs de 2030, et 95 millions de tonnes cumulées d’ici 2050.

48,6 % des besoins en aluminium et 44,1 % des besoins en nickel cumulés jusqu’en 2050 devront être couverts avant 2030.

Plus d’un million de tonnes de composites seront nécessaires pour les pales au cours de la prochaine décennie, et 570 000 tonnes de cuivre d’ici 2050.

44 GW de turbines seront à démanteler avant 2050, soit environ 20 millions de tonnes de déchets.