Projet d'exploitation minière en eaux profondes NORI-D : Prêt à extraire les métaux pour batteries

La civilisation industrielle a une soif quasi illimitée de métaux, limitée uniquement par leur disponibilité et le coût de leur extraction. Cela est particulièrement vrai pour les métaux qui sont récemment devenus essentiels pour des applications de haute technologie comme les véhicules électriques, l'aérospatiale, les semi-conducteurs, etc.

De ce fait, investir dans la production de métaux peut s'avérer rentable pour les investisseurs, comme nous l'avons évoqué dans de nombreux rapports d'investissement portant, par exemple, sur… tungstène, platine, rhodium, capuchons de cuivre, lithium, ou  titane.

Pour l'instant, la plupart des opérations minières se poursuivent d'une manière qui n'a guère changé depuis le siècle dernier, même si l'échelle et les technologies utilisées ont évolué : forer une montagne ou un terrain jusqu'à trouver un gisement métallique suffisamment important et riche, puis extraire les minerais contenant du métal dans des tunnels ou une immense mine à ciel ouvert, pour ensuite les raffiner en métal pur.

Mais cette méthode exclut de toute exploitation minière potentielle 70 % de la surface terrestre, recouverte d'eau par les mers et les océans.

Les nodules polymétalliques sont de petites sphères très riches en divers métaux, qui se forment au fond des océans par précipitation de métaux dissous dans ces derniers. Jusqu'à présent, cette ressource était connue mais restait inaccessible à une exploitation commercialement viable.

Nous verrons bientôt si cela peut changer, grâce à l'exploitation minière en eaux profondes. Projet « NORI-D »Ce projet, développé par The Metals Company, est la première tentative à l'échelle commerciale de collecte de nodules polymétalliques.

Qu'est-ce que l'exploitation minière en eaux profondes ?

Demande mondiale croissante de métaux pour batteries

De nombreuses applications liées à la transition énergétique et à l'électrification, comme les véhicules électriques, les batteries, les chargeurs rapides, les panneaux solaires, les éoliennes et les réseaux électriques modernisés, auront besoin de grandes quantités de cuivre, de cobalt, de nickel, de manganèse et d'autres métaux.

Le problème de l'approvisionnement en quantités suffisantes de ces métaux est aggravé par une demande croissante parallèle émanant de secteurs tels que la robotique, les capteurs, l'aérospatiale, la fabrication de pointe, les semi-conducteurs, etc.

Source: AIE

Par exemple, un véhicule électrique équipé d'une batterie de 75 kWh et utilisant la chimie NMC (nickel-manganèse-cobalt) nécessite 56 kg de nickel, 7 kg de manganèse et 7 kg de cobalt, ainsi que 85 kg de cuivre pour le câblage électrique.

La découverte de nouveaux gisements importants sur sol sec est au point mort, la plupart des plus grandes mines du monde ayant été ouvertes il y a des années ou des décennies, et aucun nouveau gisement de même envergure n'ayant été découvert depuis.

Enfin, l’exploitation de ces minéraux soulève souvent des questions éthiques difficiles concernant les dommages environnementaux (pollution de l’eau, déforestation) ou l’exploitation de la main-d’œuvre locale, comme c’est le cas pour le cobalt du Congo.

L'enjeu principal est de produire dès aujourd'hui suffisamment de métaux pour accélérer la transition énergétique. Contrairement aux combustibles fossiles, ces métaux sont, en théorie, recyclables à l'infini. Ainsi, The Metals Company estime qu'après trois à quatre décennies de production de véhicules électriques et de batteries, les réserves de cobalt, de nickel, de cuivre et de manganèse devraient être suffisantes pour satisfaire la demande par le seul recyclage.

À ce stade, The Metals Company se consacrera entièrement au recyclage et à la réutilisation des métaux au lieu de l'extraction minière.

Avantages et potentiel de l'extraction des minéraux des grands fonds marins

Découvertes par un navire d'exploration à la fin du XIXe siècle, les sphères qui gisent au fond des océans sont connues pour être principalement composées de manganèse. Leur composition exacte est celle d'un volume majoritairement constitué de manganèse (jusqu'à 30 %) et de fer, mais également enrichi en nickel, cuivre, cobalt, lithium et terres rares.

Cela fait des nodules polymétalliques une ressource presque parfaite pour la transition écologique, avec une abondance précise des métaux qui nous manquent le plus et dont nous avons un besoin urgent.

Elles se forment très lentement, résultant de l'accumulation et du dépôt lents d'oxydes métalliques dissous provenant de l'eau de mer ou de l'eau interstitielle des sédiments, s'accumulant autour d'un noyau comme une dent de requin, des cendres volcaniques, une arête de poisson, etc.

Cette découverte scientifique n'a cependant suscité que peu d'intérêt jusqu'à l'ère moderne, où les progrès de la technologie sous-marine ont rendu possible l'exploration et la compréhension des fonds marins profonds, avec la perspective d'une exploitation commerciale dans un avenir lointain, mais réaliste.

Dans les 1970s, un consortium international a testé la récolte des nodules à une profondeur de 5000 m dans la zone de Clarion-Clipperton (CCZ) dans l'océan Pacifique.

L'expérience a prouvé que c'était techniquement possible, mais les coûts opérationnels élevés, une technologie relativement immature et une chute du prix du nickel (le principal métal d'intérêt à l'époque) ont freiné tout intérêt pour un développement commercial.

Bien entendu, l'intérêt croissant pour le manganèse et le cobalt, actuellement très demandés dans la fabrication des batteries, et la hausse générale des prix des ressources naturelles peuvent radicalement modifier la rentabilité de l'exploitation. Par ailleurs, les technologies sous-marines ont considérablement progressé depuis les années 1970.

C’est pourquoi le projet NORI-D recherche actuellement

Au cœur du projet NORI-D : La stratégie de l'entreprise Metals

Exploitation minière de la zone Clarion-Clipperton (CCZ)

En 2011, la division de Autorité internationale des fonds marins L'ISA, un organisme international réglementant les activités sous-marines, a accordé un contrat d'exploration de nodules polymétalliques dans la zone Clarion Clipperton (CCZ) à NORI / Nauru Ocean Resources, une filiale de The Metals Company.

Cette zone de licence est classée comme Le plus grand gisement de nickel non exploité au monde ainsi que l'une des plus hautes qualités (concentration en métaux).

La zone de Clarion Clipperton est une vaste plaine abyssale située dans le centre de l'océan Pacifique, couvrant environ 4.5 à 6 millions de kilomètres carrés (1.7 à 2.3 millions de miles carrés), soit à peu près la même largeur que les États-Unis continentaux, au large de la côte ouest du Mexique et de l'Amérique centrale.

Source: La société des métaux

Il s'agit principalement d'une plaine vaseuse parsemée de montagnes sous-marines (monts sous-marins), de dorsales et de fosses océaniques. La zone de convergence intertropicale (ZCIT) abyssale est un milieu stable, pauvre en ressources alimentaires, et l'une des zones les moins productives de l'océan, avec l'un des niveaux de biomasse les plus faibles de tous les écosystèmes planétaires.

On estime que la zone contient jusqu'à 21 milliards de tonnes de nodules polymétalliques.

Composition des nodules polymétalliques NORI-D

Depuis l'attribution du contrat d'exploration, la société a mené 22 campagnes de recherche en mer afin d'évaluer les ressources disponibles. Les ressources présumées en nodules sont estimées à un volume remarquable de 866 millions de tonnes, avec une concentration très élevée de nodules de 15.6 kg/m² (3.2 livres/pied carré).

Source: Capitaine

Ils sont composés de 29.5 % de manganèse, 2.3 % de nickel, 1.1 % de cuivre et 0.2 % de cobalt.

Au cours de cette évaluation, la société a également recueilli un large éventail de mesures et de données météorologiques et océanographiques, notamment sur la biodiversité, les chaînes alimentaires des grands fonds marins, le fonctionnement des écosystèmes, la géochimie et les cycles des nutriments.

En juin 2025, elle a déposé une demande de contrat d'exploitation. L'État promoteur de ce projet est Nauru, un État insulaire du Pacifique Sud. Historiquement, l'île a subi une dégradation environnementale due à l'épuisement de ses ressources en phosphate et s'engage à ce que les futures activités extractives soient menées de manière responsable.

Source: Le lecteur de presse du MIT

Un avantage unique des nodules métalliques comme ceux du projet NORI-D est que, contrairement aux minerais terrestres, les nodules marins ne contiennent pas de niveaux toxiques d'éléments lourds. Ainsi, la production de métaux à partir de nodules pourrait permettre d'utiliser la quasi-totalité de leur masse.

Cela permet à l'entreprise de concevoir un schéma de traitement métallurgique qui ne génère aucun résidu et ne laisse pratiquement aucun flux de déchets solides, ce qui est littéralement impossible avec les techniques minières traditionnelles.

De plus, comme les nodules sont très concentrés, ils ne nécessitent ni infrastructure routière ni travaux d'excavation, et n'attendent littéralement que d'être extraits du fond marin ; on s'attend à ce que, en moyenne, les émissions équivalentes en CO2 soient inférieures de 90 % à celles des minerais provenant des mines terrestres.

Comment se déroule l'exploitation minière en eaux profondes ?

Le projet de The Metals Company pour l'exploitation des ressources métalliques des fonds marins consiste à déployer deux collecteurs sous-marins de 15 m de large. Ces derniers utiliseront des buses à eau de mer pour extraire les nodules du fond marin en minimisant les perturbations, tirant ainsi parti de la facilité d'accès à ces derniers.

Source: La société des métaux

Comme cette technique ne nécessite ni explosifs, ni autres extractions de roche, ni la construction d'infrastructures (barrages de résidus, routes, etc.), l'exploitation des nodules polymétalliques est techniquement plus simple à bien des égards que l'exploitation minière traditionnelle.

Cependant, elle nécessite des machines uniques adaptées aux conditions océaniques :

• Véhicules sous-marins autonomes (AUV) comme collecteurs de fonds marins.
• « Risers », un système capable de remonter les nodules collectés jusqu'à un bateau situé au-dessus, avec des profondeurs de plusieurs kilomètres à compenser.
• Un navire de soutien à la production (PSV) qui reçoit la boue et les nodules et les sépare.
  • Les nodules partiellement séchés sont collectés, et la boue est rejetée à la mer sous la « zone photique », la couche supérieure d'eau où vit la plupart des organismes marins.

Source: La société des métaux

Pour réduire l'impact, les collecteurs de The Metals Company effectueront d'abord une étape de séparation préliminaire qui devrait laisser derrière eux, à quelques centaines de mètres, 90 % des sédiments perturbés.

Une fois collectés et empilés sur un navire, les nodules métalliques seront traités dans un four rotatif électrique pour les convertir en produits intermédiaires, notamment un alliage nickel-cuivre-cobalt et du silicate de manganèse.

Ce produit sera ensuite raffiné par des méthodes hydrométallurgiques pour obtenir des cathodes de cuivre, des sulfates de nickel et de cobalt, ainsi que du sulfate d'ammonium de qualité engrais.

À long terme, la société envisage la construction de deux installations de raffinage dédiées aux États-Unis, traitant jusqu'à 12 millions de tonnes par an (mmtpa) de nodules humides et transformant les intermédiaires en sulfates de nickel et de cobalt de haute pureté et en cathode de cuivre.

Surveillance de l'écosystème alimentée par l'IA

Le système intelligent ne se limitera pas aux AUV. L'entreprise utilisera également son « système de gestion adaptatif ». Il s'agit d'une combinaison d'équipements marins et d'intelligence artificielle basée sur le cloud, conçue pour créer une réplique virtuelle de l'environnement des grands fonds marins.

De cette manière, elle permettra aux autorités de réglementation et aux différentes parties prenantes d'observer et d'écouter le fonctionnement du système, rendant ainsi les opérations aussi transparentes que possible.

Risques et controverses

Impact environnemental et risques pour les écosystèmes

Comme c'est souvent le cas pour tout projet d'exploitation des ressources naturelles, l'idée d'exploiter les nodules des grands fonds marins n'est pas sans susciter des oppositions et des controverses.

Le principal danger est de perturber ou de détruire des écosystèmes fragiles et mal connus, qui ont été jusqu'à présent très peu étudiés et documentés par les scientifiques. Plus de 90 % des espèces récemment recensées dans la région étaient jusqu'alors inconnues.

« Il existe déjà des preuves accablantes que l’exploitation minière à ciel ouvert des gisements de nodules en eaux profondes détruira des écosystèmes que nous comprenons à peine. »

Professeur Murray Roberts - Mbiologiste arin at l'Université d'Édimbourg

L'un des principaux risques réside dans les panaches de sédiments, provenant à la fois de l'étape de collecte et du rejet des boues résiduelles par le navire de soutien à la production. Ce flux massif et anormal de boue, de sable et de sédiments vers la mer peut créer un immense nuage de limon susceptible de parcourir des centaines de kilomètres et d'asphyxier la faune marine ou d'obstruer les filtres des organismes des grands fonds.

Bien que les partisans de l'exploitation minière en eaux profondes affirment que ce risque est très limité, nous n'avons en réalité aucun moyen de le savoir, car de telles perturbations n'ont jamais été observées dans la réalité, et les grands fonds marins sont l'un des environnements les moins bien compris de notre planète.

De plus, les fonds marins riches en nodules présentent une densité de faune relativement faible, mais ne sont pas pour autant dépourvus de vie. Il est donc probable que le nuage de limon et le raclage des fonds marins détruisent complètement ces habitats, entraînant la mort d'organismes tels que les éponges des grands fonds, les coraux, les anémones et les pieuvres.

Enfin, l'activité industrielle en mer, dans une zone largement préservée, engendre un bruit et une pollution lumineuse constants. Ceci pourrait perturber le comportement et le cycle de vie d'espèces telles que les baleines, les thons et les requins.

Briser la génération d'oxygène sombre

On sait depuis longtemps qu'une grande partie de l'oxygène que nous respirons est produite dans les océans. Mais on a toujours supposé qu'il provenait exclusivement de la photosynthèse des algues et des cyanobactéries, grandes et petites, les organismes vivants transformant l'eau en oxygène grâce à l'énergie solaire.

Mais en 2024, une découverte capitale a révélé que de l'oxygène pourrait également être produit par les fonds marins, jusqu'à 4 ou 5 km de profondeur, loin de toute lumière solaire. Il semblerait que les nodules métalliques de la zone de Clarion-Clipperton soient à l'origine de ce phénomène.

Les scientifiques à l'origine de cette découverte ont mesuré la tension à la surface de chaque morceau métallique, soit l'intensité du courant électrique. Ils ont constaté qu'elle était presque égale à celle d'une pile AA classique.

Les métaux étant connus pour leurs propriétés catalytiques, leur capacité à dissocier l'eau en oxygène et en hydrogène n'est peut-être pas si surprenante. Ce sont précisément ces propriétés électrochimiques qui les rendent si précieux pour la fabrication de batteries.

« C'est comme une pile dans une lampe torche. Si vous mettez une seule pile, elle ne s'allume pas. Si vous en mettez deux, vous avez assez de tension pour l'allumer. De même, lorsque les nodules reposent sur le fond marin en contact les uns avec les autres, ils fonctionnent à l'unisson, comme plusieurs piles. »

Pr. Sweetman - Association écossaise des sciences marines

On ignore actuellement quelle proportion de l'air respirable de la Terre est produite par cette réaction d'« oxygène sombre » issue des nodules polymétalliques. Même si cette proportion est faible à l'échelle planétaire, elle pourrait avoir une importance capitale pour l'écosystème local ou pour les océans en général.

L’impact de l’exploitation des nodules métalliques sur les écosystèmes pourrait donc être bien plus important que la simple perturbation des limons, et potentiellement entraîner également un effondrement des niveaux d’oxygène.

Dans le même temps, l'absence d'une source d'énergie claire pour entretenir la réaction a rendu de nombreux autres scientifiques sceptiques quant à cette découverte, les critiques les plus virulentes venant des scientifiques de The Metals Company elle-même, qui imputaient ces échecs à des erreurs de mesure plutôt qu'à une véritable réaction chimique.

De nouvelles expéditions et des études indépendantes sont actuellement en cours. pour reproduire ces résultats, en utilisant des capteurs plus avancés et des expériences de contrôle pour éliminer les erreurs liées à l'équipement.

Réglementation sur l'exploitation minière des fonds marins

Bien que certaines exploitations de ces ressources soient désormais considérées comme légales en vertu du droit international, cela reste controversé.

En pratique, l’Autorité internationale des fonds marins (AIFM) est encore en train d’élaborer la réglementation correspondante, et le code minier, le règlement officiel régissant l’exploitation, reste inachevé.

Désaccord entre les nations participantes a conduit à une impasse dans le Mars 2026 Conseil de l'Autorité internationale des fonds marins (AIFM)Plus de 40 pays, dont la France, l'Allemagne, le Brésil et le Mexique, demandent désormais une pause ou un moratoire par mesure de précaution, jusqu'à ce que l'on en sache plus sur les risques écologiques.

En raison de la fragilité de ces écosystèmes, plusieurs zones d'intérêt environnemental particulier (ZIEP) où l'exploitation minière est interdite ont déjà été établies loin de la concession d'exploration accordée.

Les conséquences à long terme de l'exploitation minière font encore l'objet de débats parmi les scientifiques, car les sites expérimentaux des années 1970 présentent encore des cicatrices visibles et une biodiversité réduite plus de 40 ans après.

La réglementation internationale concerne principalement les eaux internationales, comme la zone Clarion-Clipperton. Mais des pays comme la Norvège ou les îles Cook ont ​​également leur propre réglementation. poursuivent leurs explorations autorisées dans leurs zones économiques exclusives.

Investir dans l'innovation minière en eaux profondes

La société des métaux

L'entreprise a été à l'avant-garde de la promotion de l'exploitation des nodules polymétalliques. C'est attendu produire certains métaux pour la première fois commercialement d'ici fin 2027. Il convient de noter que cela permet à l'entreprise de passer très rapidement des essais à la production, comparativement aux mines traditionnelles qui nécessitent plus de 10 ans de construction d'infrastructures après l'obtention des permis.

Mais le respect de cette échéance nécessitera l'obtention d'un permis d'exploitation, dont l'obtention reste incertaine. Concernant les risques environnementaux, l'entreprise dispose d'arguments très convaincants.

Par exemple, ce rapport souligne que l'excès de CO2 dans l'atmosphère provoque l'acidification des océans, affectant tous les océans du monde et pouvant entraîner des dommages catastrophiques pour l'écosystème et le climat terrestres. En comparaison, les dommages localisés subis par un écosystème pauvre en vie dans la zone de Clarion-Clipperton semblent bien dérisoires.

De la même manière, les dommages potentiels causés par l'exploitation de cette ressource pourraient être mineurs comparés à la déforestation et à la pollution associées à l'exploitation minière traditionnelle.

Il existe néanmoins des risques importants, surtout si le phénomène de « l'oxygène noir » est bien réel, ce qui pourrait retarder considérablement la progression de l'entreprise.

Parallèlement, l'entreprise est également sollicité par le Japon pour contribuer au développement de ses propres ressources en nodules polymétalliques, démontrant ainsi que l'expertise développée dans le Pacifique Est pourrait être précieuse ailleurs.

Si le projet se déroule sans encombre, The Metals Company pourrait devenir un acteur majeur, fournissant le métal idéal pour l'expansion rapide de la production de batteries. En revanche, si la réglementation reste bloquée ou se détériore, le permis d'exploration pourrait devenir totalement inutile, un risque important dont les actionnaires potentiels doivent être conscients.

Globalement, l'extraordinaire richesse de la ressource, mais aussi l'incertitude et la complexité de la réglementation environnementale associée à l'exploitation minière en eaux profondes, font de cette action un placement à haut risque et à haut rendement sur la chaîne d'approvisionnement en minéraux critiques.

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