Projet d’exploitation minière en haute mer NORI-D: Prêt à extraire les métaux des batteries

La civilisation industrielle a une faim presque illimitée de métaux, limitée uniquement par leur disponibilité et le coût de leur extraction. Cela a été particulièrement vrai pour les métaux qui sont récemment devenus essentiels aux applications de haute technologie comme les véhicules électriques, l’aérospatiale, les semi‑conducteurs, etc.

En tant que tel, investir dans la production de métaux peut être rentable pour les investisseurs, comme nous l’avons couvert dans de nombreux rapports d’investissement sur, par exemple, tungstène, platine, rhodium, cuivre, lithium, ou titane.

Pour l’instant, la plupart des opérations minières se déroulent de manière qui n’a guère changé depuis le siècle dernier, bien que l’échelle et les technologies utilisées aient évolué: percer une montagne ou un terrain jusqu’à trouver un gisement métallique suffisamment grand et riche, extraire les minerais contenant le métal dans des tunnels ou une immense carrière à ciel ouvert, puis les raffiner en métal pur.

Cependant, cette méthode exclut de l’exploitation possible 70 % de la surface de la Terre, qui est recouverte d’eau par les mers et les océans.

Les nodules polymétalliques sont de petites sphères très riches en métaux, se formant au fond des océans à partir de la précipitation de métaux dissous dans les eaux. Jusqu’à présent, cette ressource était connue mais hors de portée d’une exploitation commercialement viable.

Nous verrons bientôt si cela peut changer, grâce au projet d’exploitation minière en haute mer « NORI-D ». Le projet est développé par The Metals Company, la première tentative à l’échelle commerciale de collecter des nodules polymétalliques.

Qu’est‑ce que l’exploitation minière en haute mer ?

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, nécessiteront beaucoup de cuivre, de cobalt, de nickel, de manganèse et d’autres métaux.

Le problème d’approvisionnement suffisant en ces métaux est aggravé par une demande parallèle croissante provenant de secteurs tels que la robotique, les capteurs, l’aérospatiale, la fabrication avancée, les semi‑conducteurs, etc.

Source: IEA

Par exemple, un véhicule électrique doté d’une batterie de 75 kWh et d’une chimie NMC (nickel‑manganèse‑cobalt) nécessite 56 kg de nickel, 7 kg de manganèse et 7 kg de cobalt, plus 85 kg de cuivre pour le câblage électrique

De plus, la découverte de nouveaux gisements importants sur terre ferme a ralenti, 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 (eau polluée, déforestation) ou l’exploitation de la main‑d’œuvre locale, comme c’est le cas du cobalt provenant du Congo.

L’essentiel est de produire suffisamment dès aujourd’hui pour accélérer la transition énergétique. Contrairement aux combustibles fossiles, ces métaux peuvent, en théorie, être recyclés indéfiniment. Ainsi, The Metals Company estime qu’après trois à quatre décennies de production de véhicules électriques et de batteries, il devrait y avoir assez de cobalt, de nickel, de cuivre et de manganèse dans le système pour satisfaire la demande uniquement grâce au recyclage.

À ce stade, The Metals Company passera entièrement au recyclage et à la réutilisation du métal au lieu de l’extraction.

Avantages et potentiel de l’extraction minérale en haute mer

Depuis leur découverte par un navire d’exploration à la fin du XIXe siècle, il est connu que le fond de la mer contient des sphères composées principalement de manganèse. La composition exacte est un volume massif constitué principalement de manganèse (jusqu’à 30 %) et de fer, mais également enrichi en nickel, cuivre, cobalt, lithium et terres rares.

Cela fait du nodule polymétallique une ressource presque parfaite pour la transition verte, avec une abondance exactement des métaux qui nous manquent le plus et dont nous avons un besoin urgent.

Ils se forment très lentement, résultant de l’accumulation et de la déposition lentes d’oxydes métalliques dissous provenant de l’eau de mer ou de l’eau interstitielle des sédiments, s’accumulant autour d’un noyau tel qu’une dent de requin, des cendres volcaniques, un os de poisson, etc.

Cette découverte scientifique était toutefois peu intéressante jusqu’à l’ère moderne, où les progrès de la technologie sous-marine ont rendu possible l’exploration et la compréhension du fond marin, avec une perspective d’exploitation commerciale lointaine mais réaliste.

Dans les années 1970, un consortium international a testé la récolte des nodules à une profondeur de 5000 m dans la zone 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 l’intérêt pour tout développement commercial.

Bien sûr, l’intérêt pour le manganèse et le cobalt, désormais très demandés dans les batteries, ainsi que la hausse des prix des ressources naturelles en général, peuvent radicalement changer l’économie de l’opération aujourd’hui. Et les technologies sous-marines ont également fait de grands progrès depuis les années 1970.

Which is why the NORI-D Project is now looking

À l’intérieur du projet NORI-D: stratégie de The Metals Company

Exploitation de la zone Clarion‑Clipperton (CCZ)

In 2011, the International Seabed Authority (ISA), an international body regulating activity undersea, granted a polymetallic nodule exploration contract in the Clarion Clipperton Zone (CCZ) to NORI / Nauru Ocean Resources, a subsidiary of The Metals Company.

This license area is ranked as #1 largest undeveloped nickel deposit in the world as well as one of the highest grade (metal concentration).

The Clarion Clipperton Zone is a vast abyssal plain in the central Pacific Ocean spanning approximately 4.5 to 6 million square kilometers (1.7 to 2.3 million square miles), or roughly the same width as the continental United States, located off the West coast of Mexico and Central America.

Source: The Metals Company

Il s’agit principalement d’une « plaine boueuse » ponctuée de montagnes sous-marines (monts sous-marins), de crêtes et de fossés. Le CCZ abyssal est un environnement stable avec peu de nourriture, et l’une des zones les moins productives de l’océan, avec l’un des niveaux de biomasse les plus bas de tout écosystème planétaire.

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, l’entreprise a mené 22 campagnes de recherche en mer pour évaluer les ressources disponibles. La ressource de nodules estimée est remarquable, à 866 millions de tonnes, avec une présence très concentrée de nodules de 15,6 kg/m² (3,2 lb/ft²).

Source: GCaptain

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, l’entreprise a également recueilli un large éventail de mesures et de données météorologiques et océanographiques, incluant la biodiversité, les chaînes alimentaires des grands fonds, le fonctionnement de l’écosystème, la géochimie et les cycles nutritifs.

En juin 2025, elle a demandé un contrat d’exploitation. L’État sponsor de ce projet est Nauru, une nation insulaire située dans le Pacifique Sud. L’île a historiquement souffert de la dégradation environnementale due à l’épuisement de ses ressources en phosphate, et est « déterminée à garantir que les futures activités extractives soient menées de manière responsable ».

Source: The MIT Press Reader

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 a le potentiel d’utiliser près de 100 % de la masse du nodule.

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

De plus, étant donné que les nodules sont si concentrés, ils ne nécessitent ni infrastructure routière ni excavation, et attendent littéralement d’être prélevés du fond marin ; on s’attend à ce que, en moyenne, les émissions équivalentes de CO₂ soient réduites de 90 % par rapport aux minerais provenant de mines terrestres.

Comment l’exploitation minière en haute mer est‑elle réalisée ?

Le plan de The Metals Company pour exploiter les ressources métalliques du fond marin consiste à déployer deux collecteurs de 15 m de largeur. Ils utiliseront des buses d’eau de mer pour soulever les nodules du fond marin avec un minimum de perturbation, tirant parti de la facilité d’accès aux nodules.

Source: The Metals Company

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

• Véhicules autonomes sous-marins (AUV) comme collecteurs du fond marin.
• « Risers », un système capable de soulever les nodules collectés vers un bateau au-dessus, en compensant plusieurs kilomètres de profondeur.
• Un navire de soutien à la production (PSV) qui reçoit la boue et les nodules sous forme de bouillie et les sépare.
  • Les nodules partiellement séchés sont collectés, et la bouillie est renvoyée à la mer en dessous de la « zone photique », la couche supérieure d’eau où vit la plupart des organismes marins.

Source: The Metals Company

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

Une fois collectés et empilés à bord d’un navire, les nodules métalliques seront traités dans un four rotatif à four électrique pour les convertir en produits intermédiaires, incluant un alliage nickel‑cuivre‑cobalt et du silicate de manganèse.

Cela sera ensuite raffiné davantage à l’aide de méthodes hydrométallurgiques en cathode de cuivre, sulfates de nickel et de cobalt, ainsi qu’en sulfate d’ammonium de qualité fertilisante.

À long terme, l’entreprise envisage la construction de deux installations de raffinage dédiées aux États‑Unis, capables de traiter jusqu’à 12 millions de tonnes par an (mmtpa) de nodules humides et de transformer les intermédiaires en sulfates de nickel et de cobalt à haute pureté ainsi qu’en cathode de cuivre.

Surveillance de l’écosystème alimentée par l’IA

Un système intelligent ne se limitera pas aux AUV. L’entreprise utilisera également son « système de gestion adaptatif ». Il s’agit d’un mélange de matériel marin et d’intelligence artificielle basée sur le cloud, conçu pour créer une réplique virtuelle de l’environnement des grands fonds.

De cette façon, il offrira des yeux et des oreilles au régulateur et aux différentes parties prenantes pendant l’exploitation, rendant les opérations aussi transparentes que possible.

Risques et controverses

Impact environnemental et risques pour l’écosystème

Comme c’est souvent le cas pour tout projet d’exploitation de ressources naturelles, l’idée d’extraire des nodules en haute mer n’est pas exempte d’opposants et de controverses.

Le principal danger est de perturber ou de détruire des écosystèmes mal compris et fragiles, qui ont été à peine étudiés ou documentés par les scientifiques jusqu’à présent. Plus de 90 % des espèces récemment collectées dans la région étaient auparavant inconnues.

« Il existe déjà des preuves accablantes que l’exploitation à ciel ouvert des champs de nodules en haute mer détruira des écosystèmes que nous comprenons à peine. »
Prof Murray Roberts – biologiste marin à l’Université d’Édimbourg

L’un des plus grands risques est celui des panaches de sédiments, tant lors de l’étape de collecte que du rejet de la bouillie résiduelle par le navire de soutien à la production. Ce flux massif et artificiel de boue, de sable et de sédiments dans la mer peut créer un nuage de limon gigantesque pouvant parcourir des centaines de kilomètres, étouffant la vie marine ou obstruant les filtres des organismes des grands fonds.

Bien que les partisans de l’exploitation minière en haute mer soutiennent que ce risque est très limité, nous n’avons réellement aucun moyen de le savoir, car de telles perturbations n’ont jamais été observées dans la réalité, et les mers profondes sont l’un des environnements les moins compris de notre planète.

De plus, le fond marin riche en nodules présente une densité d’organismes relativement faible, mais n’est pas dépourvu de vie. Il est donc probable que le nuage de limon et le raclage du fond marin détruiront complètement ces habitats, avec des organismes tels que éponges des grands fonds, coraux, anémones et pieuvres tués dans le processus.

Enfin, l’activité industrielle offshore dans une zone généralement intacte engendre un bruit constant et une lumière artificielle. Cela pourrait perturber le comportement et le cycle de vie d’espèces comme les baleines, le thon et les requins.

Briser la génération d’oxygène sombre

Depuis des siècles, nous savons qu’une grande partie de l’oxygène que nous respirons est produite dans les océans. Mais on a toujours supposé que cela provenait exclusivement de la photosynthèse des algues grandes et petites ainsi que des cyanobactéries, les organismes vivants scindant l’eau en oxygène grâce à l’énergie solaire.

Mais en 2024, une découverte révolutionnaire a révélé que de l’oxygène pourrait également être produit par le fond marin, à 4‑5 km de profondeur, loin de toute lumière solaire. Il semble que les nodules métalliques de la zone Clarion‑Clipperton soient responsables de ce phénomène.

Les scientifiques à l’origine de la découverte ont mesuré les tensions à la surface de chaque fragment métallique – essentiellement la force du courant électrique. Ils ont constaté qu’elle était presque égale à la tension d’une batterie AA typique.

Ainsi, les métaux sont connus pour être catalytiques, la capacité de scinder l’eau en oxygène et en hydrogène n’est peut‑être pas si surprenante. Après tout, ce sont exactement le type de propriétés électrochimiques qui les rendent si précieux pour la fabrication de batteries.

« C’est comme une batterie dans une lampe torche. Vous mettez une batterie, elle ne s’allume pas. Vous en mettez deux et vous avez assez de tension pour allumer la lampe. Ainsi, lorsque les nodules reposent sur le fond marin en contact les uns avec les autres, ils fonctionnent à l’unisson – comme plusieurs batteries. »
Pr. Sweetman – Scottish Association for Marine Science

Il est actuellement incertain quelle part de l’air respirable de la Terre est produite par cette réaction d’« oxygène sombre » des nodules polymétalliques. Et même si cela reste faible à l’échelle planétaire, cela pourrait être très important pour l’écosystème local ou les océans dans leur ensemble.

Ainsi, l’impact de l’exploitation des nodules métalliques sur les écosystèmes pourrait être bien plus important que le simple sédiment perturbé, mais aussi entraîner un effondrement des niveaux d’oxygène.

Parallèlement, l’absence d’une source d’énergie claire pour soutenir la réaction a rendu de nombreux scientifiques sceptiques quant à la découverte, les critiques les plus sévères provenant même des scientifiques de The Metals Company, imputant des erreurs de mesure plutôt qu’une véritable réaction chimique.

De nouvelles expéditions et études indépendantes sont actuellement en cours

Réglementation de l’exploitation minière du fond marin

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 (ISA) élabore encore les réglementations correspondantes, et le code minier, le manuel officiel d’exploitation, reste inachevé.

a conduit à un blocage au sein du mars 2026 Conseil de l’Autorité internationale des fonds marins (ISA). Plus de 40 nations, dont la France, l’Allemagne, le Brésil et le Mexique, appellent désormais à une pause de précaution ou à un moratoire jusqu’à ce que davantage de connaissances soient acquises sur les risques écologiques.

En raison de la fragilité de ces écosystèmes, plusieurs Zones d’Intérêt Environnemental Particulier (APEI) où l’exploitation minière est interdite ont déjà été établies à l’écart de la concession d’exploration accordée.

Les conséquences à long terme de l’exploitation minière sont également encore débattues par les scientifiques, les sites expérimentaux des années 1970 montrant encore des cicatrices visibles et une biodiversité réduite quarante ans plus tard.

Les réglementations internationales concernent principalement les eaux internationales comme la zone Clarion‑Clipperton. Mais des nations comme la Norvège ou les Îles Cook avancent avec des explorations autorisées au sein de leurs zones économiques exclusives.

Investir dans l’innovation de l’exploitation minière en haute mer

The Metals Company

L’entreprise a été à la pointe de la promotion de l’exploitation des nodules polymétalliques. Il est prévu de produire certains métaux pour la première fois commercialement d’ici la fin 2027. Il convient de noter que cela rend l’entreprise très rapide à passer du test à la production comparée aux mines traditionnelles qui nécessitent plus de 10 ans de construction d’infrastructures après l’obtention des permis.

Mais atteindre ce délai nécessitera l’obtention d’un permis commercial, ce qui reste incertain. En ce qui concerne les risques environnementaux, l’entreprise dispose de très bons arguments.

Par exemple, elle souligne que le CO₂ excessif dans l’atmosphère provoque l’acidification des océans, affectant tous les océans partout, ce qui pourrait causer des dommages catastrophiques à l’écosystème et au climat de la Terre. En comparaison, les dommages localisés à un écosystème pauvre en vie dans la zone Clarion‑Clipperton semblent un peu insignifiants.

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

Cependant, il existe des risques importants, surtout si l’« oxygène sombre » est réel, ce qui pourrait retarder considérablement les progrès de l’entreprise.

Parallèlement, l’entreprise est également sollicitée par le Japon pour aider à développer sa propre ressource de nodules polymétalliques, montrant que l’expertise développée dans le Pacifique Est pourrait être précieuse ailleurs.

Si cela fonctionne sans trop de retards, The Metals Company pourrait devenir une entreprise majeure fournissant le métal adéquat pour l’expansion rapide de la production de batteries. Mais si la réglementation reste bloquée ou se détériore, le permis d’exploration pourrait devenir pratiquement sans valeur, un risque clair dont les actionnaires potentiels de l’entreprise doivent être conscients.

Dans l’ensemble, la ressource extraordinairement riche, mais aussi la réglementation environnementale incertaine et complexe associée à l’exploitation minière en haute mer, fait de cette action un pari à haut risque et haute récompense dans la chaîne d’approvisionnement des minéraux critiques.

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