Exploitation minière de NEO : Contribuer au maintien de l'approvisionnement en métaux rares
Le plus grand problème technologique auquel l'humanité sera confrontée au cours de la prochaine décennie est le nombre de ressources disponibles, telles que les métaux de terres rares. Avec l'augmentation continue de la population et l'utilisation des métaux des terres rares dans des applications technologiques telles que les véhicules électriques, les batteries, les téléphones portables et d'autres appareils portables, la demande des ressources nécessaires à la fabrication de ces produits met à rude épreuve les lignes d'approvisionnement existantes et les réserves mondiales de ces métaux. Ces métaux et composés rares disparaîtront entièrement de la Terre si leur utilisation augmente considérablement (Hayes, 2020). Certaines solutions consistent à accroître l'efficacité du recyclage ou l'efficacité des produits à base de terres rares, tels que les batteries, afin de réduire la quantité de matériaux nécessaires à la fabrication de ces produits. Ces solutions sont réalisables dès à présent. Néanmoins, aucune de ces solutions ne permettra à elle seule d'assurer la pérennité de l'approvisionnement en ces matières rares à long terme. La solution la plus susceptible de soutenir le développement technologique et de fournir les matériaux nécessaires à la construction de technologies avancées est une solution progressive : l'exploitation minière des objets géocroiseurs (NEO).
L'exploitation minière des géocroiseurs est communément appelée exploitation minière des astéroïdes. Dans la ceinture d'astéroïdes, et même à proximité de l'orbite terrestre, des astéroïdes ou d'autres objets qui passent à proximité contiennent des matériaux nécessaires à une société technologique avancée. Les plus précieux sont les astéroïdes de type M, qui se composent principalement de métaux. Ces astéroïdes métalliques sont souvent composés de substances de fer/nickel. Certains astéroïdes contiendraient également d'autres métaux précieux tels que le cobalt, l'or et le platine (Lewis, 1998), (Elvis, 2021). Le nickel et le cobalt de haute qualité sont nécessaires au fonctionnement des batteries lithium-ion. Sur Terre, ces matériaux sont limités à certaines régions du monde, souvent dans des conditions de travail inhumaines ou médiocres.
Une autre catégorie d'objets géocroiseurs est celle des objets contenant de l'eau. Sur Terre, les Nations unies prévoient que la population atteindra 8,5 milliards de personnes d'ici la fin de la prochaine décennie, soit trois quarts de milliard de personnes supplémentaires (Nations unies, 2015). De même, Castelo (2021) a constaté que 70 % de la surface de la Terre est constituée d'eau, dont seulement 3 % d'eau douce. Si l'on tient compte de toute l'eau douce inaccessible, il ne reste plus que 0,4 % d'eau utilisable et potable. Ces 0,4 % restants seront partagés entre les 8,5 milliards d'habitants prévus d'ici à 2030. Comme indiqué précédemment, certains géocroiseurs contiennent de l'eau, et même une technologie simple telle que la chaleur dans un espace clos permettrait de libérer une quantité abondante d'eau. Cette eau pourrait alors être distribuée pour éviter la déshydratation, les sécheresses ou les rations d'eau sur Terre.
Cela dit, il est essentiel de préciser que le développement de cette technologie et de cette infrastructure ne sera ni facile, ni bon marché, ni rapide. Néanmoins, elle est vitale pour la survie et la progression de la race humaine. Un afflux de métaux, d'eau et d'autres composés essentiels soulagera les industries en dehors de la technologie et de l'alimentation, comme la construction, l'aviation, l'automobile, les énergies renouvelables et presque tous les autres besoins industriels sur Terre.
Ces matériaux seront non seulement accessibles, mais aussi bon marché. Dans le domaine du stockage de l'énergie, par exemple, un astéroïde contenant une quantité substantielle de nickel de classe 1 réduira considérablement le prix de la batterie, et ces économies devraient être répercutées sur le consommateur. Cet effet de ruissellement rendra le stockage de l'énergie et les véhicules électriques plus accessibles. Même des applications simples comme l'acier pour les bâtiments ou l'aluminium pour les carrosseries de voitures réduiraient considérablement le coût de production.
Une conséquence inattendue de la modernisation de l'industrie spatiale est la création d'une infrastructure permettant de capturer et d'exploiter des astéroïdes en orbite, sur la surface lunaire ou de les transporter sur Terre. Cette infrastructure fera progresser l'industrie spatiale. En créant un environnement où l'espace est accessible à un plus grand nombre de personnes avec un investissement fiscal moindre, les métaux extraits dans l'espace pourraient fournir les matériaux de construction pour de nouvelles stations spatiales orbitales ou des colonies lunaires. Ces nouvelles structures contribueront à l'extraction et au raffinage des matériaux. Par conséquent, les fusées quittant la Terre pourront être plus petites et transporter davantage de passagers, car les matériaux de construction - provenant de l'espace et non de la Terre - réduiront la nécessité de transporter des cargaisons depuis la surface. De plus, cela permettra également de minimiser les coûts en réduisant la quantité de carburant nécessaire pour atteindre l'orbite. Une fusée avec plus de passagers, moins de charge utile et donc moins de carburant fera chuter le coût par personne d'un lancement orbital (Weinzierl & Sarang, 2021). Les compagnies minières, lorsqu'elles construisent des bases ou des stations orbitales, pourraient compenser le coût du développement en offrant une opportunité pour d'autres missions intrasolaires. Des missions vers Mars ou d'autres endroits du système solaire deviendraient réalisables avec la construction de ces ports.
Bien que cette idée soit plus qu'ambitieuse et loin d'être facile, la race humaine doit entreprendre l'exploitation des géocroiseurs et au-delà pour survivre au siècle prochain. L'exploitation des terres rares et de l'eau permet de créer un environnement sur Terre où huit, voire neuf milliards d'habitants peuvent vivre sans compromettre la qualité de vie. Un meilleur accès aux matériaux de construction rendrait le développement et la construction de nouveaux bâtiments et infrastructures moins coûteux. Enfin, l'exploitation minière des astéroïdes est une ramification permettant à la race humaine de devenir une espèce intrasolaire sûre, offrant ainsi des poches de vie humaine à travers le système solaire et créant une espèce plus sûre en cas de traumatisme grave sur la planète Terre.
Références
Castelo, J. (2021, 6 mars). Quel est le pourcentage d'eau potable sur terre ? Réserve mondiale de l'eau. https://worldwaterreserve.com/water-crisis/percentage-of-drinkable-water-on-earth/.
Elvis, M. (2021). Astéroïdes : Comment l'amour, la peur et la cupidité détermineront notre avenir dans l'espace. Yale University Press.
Hayes, C. (2020, 14 septembre). Que se passera-t-il lorsque les matières premières seront épuisées ? RSS. https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/09/what-will-happen-when-the-raw-materials-run-out/.
Lewis, J. S. (1998). Mining the sky : Untold riches from the asteroids, comets, and planets. Addison-Wesley.
Nations Unies. (2015). Population 2030 : Défis démographiques et opportunités pour la planification du développement durable. Nations unies, Département des affaires économiques et sociales, Division de la population. https://www.un.org/en/development/desa/population/publications/pdf/trends/Population2030.pdf.
Weinzierl, M. et Sarang, M. (2021, 12 février). The commercial space age is here. Harvard Business Review. https://hbr.org/2021/02/the-commercial-space-age-is-here.
Note : L'article est une soumission pour la bourse Stanford Advanced Materials College Scholarship 2021.
