<table><tr><td></td><td>Avec :<br/>CF<sub>i</sub><sup>2002+</sup> : facteur de caractérisation de la ressource i selon Impact2002+<br/>CF<sub>EI99</sub> : facteur de caractérisation de la ressource i selon EI99<br/>CF<sub>fer</sub><sup>EI99</sup> : facteur de caractérisation du fer selon EI99</td><td>CF<sub>i</sub><sup>2002+</sup> = <sup>CF<sub>EI99</sub></sup>&frasl;<sub>CF<sub>fer</sub><sup>EI99</sup></sub></td></tr><tr><td>SOURCES DE DONNÉES PRINCIPALES</td><td></td><td>EcoIndicator99 [Goedkoop2000]</td></tr><tr><td>REPRÉSENTATIVITÉ GÉOGRAPHIQUE</td><td></td><td>Pour les ressources minérales : représentativité mondiale (cf. EI99).</td></tr><tr><td>AUTEURS</td><td>7 auteurs principaux de l'EPFL : Olivier Jolliet, Manuele Margni, Raphaël Charles, Sébastien Humbert, Jérôme Payet, Gerald Rebitzer, Ralph Rosenbaum</td><td></td></tr><tr><td>MISES À JOUR</td><td>La version en date est la v2.1 CF 3a (2011)</td><td></td></tr><tr><td>INCERTITURES</td><td></td><td>Les auteurs indiquent une incertitude « medium » [Humber2011] p20</td></tr><tr><td>LIMITES</td><td></td><td>La méthode se base sur un indicateur endpoint (EI99) pour en faire un indicateur midpoint « fictif ».<br/>Les limites sont les mêmes que celles associées à EI99.<br/>De plus, il y a une limite temporelle : la variation d'énergie est basée sur le fait que la quantité extraite doit atteint le quintuple de la quantité extraite en 1990. Or, le taux d'extraction étant différent entre la substance et la substance de référence, on compare des quantités extraites à des pas de temps pouvant varier fortement.</td></tr><tr><td>TRAVAUX SUPPLÉMENTAIRES</td><td></td><td>Impact World + (voir ci-dessous)</td></tr></table>

- La méthode EPS (2000) : Abiotic stock resources

Peu utilisée en France, cette méthode a été actualisée en 2015 après plus de 10 années sans nouveauté. Elle repose sur le principe que le consommateur dispose d'un consentement à payer pour chaque produit.
Nous allons récapituler les informations importantes dans un tableau :

<table><tr><td>NOM</td><td>Abiotic stock resources</td></tr><tr><td>MÉTHODE</td><td>Environmental Priority Strategies (EPS)</td></tr><tr><td>TYPE D'INDICATEUR</td><td>Endpoint – catégorie 4 = indicateur de dommage, couvrant l'ensemble du mécanisme environnemental, de l'effet aux conséquences</td></tr><tr><td>PUBLICATIONS ET LIENS DE RÉFÉRENCE</td><td>[Steen1999] A systematic approach to environmental priority strategies in product development (EPS). http://cpmdatabase.cpm.chalmers.se/AboutDatabase_2.htm</td></tr><tr><td>UNITÉS</td><td>ELU (Environmental Load Units)</td></tr><tr><td>RESSOURCES COUVERTES</td><td>Ressources minérales et fossiles (78 ressources minérales considérées)</td></tr></table>
<table><tr><td>PRINCIPES ET FONDEMENTS</td><td>L'indicateur se base sur le concept de « consentement à payer » (Willingness to Pay (WTP)) pour quantifier un dommage environnemental. Dans la perspective d'une société future plus peuplée, l'auteur fait l'hypothèse que les ressources actuelles devront être produites autrement ou remplacées par d'autres ressources.</td></tr><tr><td>CALCUL DES FACTEURS DE CARACTÉRISATION</td><td>L'auteur identifie des ressources alternatives ou des procédés alternatifs à la production de ressources actuelles.<br>La ressource actuelle est alors remplacée par une ressource ou un procédé alternatif :<br>Métaux issus de minerais → Ressources provenant de « minerais fictifs » dont la teneur est la teneur moyenne dans la croûte terrestre, puis transformation de ce minerai en métal.<br>Les facteurs de caractérisation sont calculés de la manière suivante :<br>- Pour chaque ressource, la WTP du procédé alternatif est estimée, en incluant le coût actuel de ce procédé et les externalités des émissions polluantes associées.<br>- Le WTP d'une version optimisée du procédé est estimée, afin de tenir compte des progrès technologiques qui pourront être réalisés.<br>- Cette dernière valeur (WTP du procédé alternatif optimisé) est le facteur de caractérisation de la ressource actuelle correspondante.</td></tr><tr><td>SOURCES DE DONNÉES PRINCIPALES</td><td>Sources diverses en fonction des procédés alternatifs</td></tr><tr><td>REPRÉSENTATIVITÉ GÉOGRAPHIQUE</td><td>Représentativité mondiale : Les facteurs découlent de l'évaluation du traitement de minerais fictifs correspondant aux teneurs moyennes mondiales.</td></tr><tr><td>AUTEURS</td><td>1 auteur principal, de la Chalmers University : B. Steen</td></tr><tr><td>MISES À JOUR</td><td>Méthode créée entre 1990 et 1999. Mise à jour jusqu'en 2000.<br>Grosse mise à jour en 2015 de la méthode entière</td></tr><tr><td>INCERTITUDINES</td><td>La méthode quantifie les incertitudes pour chaque facteur de caractérisation.<br>La méthode se base sur des scénarios à très long-termes qui sont emprunts d'incertitudes très fortes.</td></tr><tr><td>LIMITES</td><td>La méthode considère une ressource alternative unique pour chaque ressource évaluée. Elle considère ainsi soit les mines d'argent, soit les mines d'aluminium soit l'arsenic ou le zirconium contenu dans un minerai. La substitution par des éléments étudiés (par équivalence) permet d'avoir des calculs sûrs. Par ailleurs, le fait que la méthode se base sur des scénarios à très long termes réduit son potentiel d'acceptation. En particulier, le choix de considérer qu'à l'avenir, les métaux seront extraits à partir de roche « moyenne » est sujet à discussion.</td></tr><tr><td>TRAVAUX SUPPLÉMENTAIRES</td><td>ImpactWorld+</td></tr></table>

- Les méthodes Cumulative Exergy Demand (CexD) et Cumulative Exergy Extraction from the Natural Environment (CEENE), ainsi que leur indicateur éponyme :

L'indicateur repose sur la quantification de l'exergie extraite de l'environnement par les produits ou services. Rappelons que l'exergie est une grandeur permettant de quantifier le travail maximal que peut fournir un système lorsqu'il est en équilibre thermodynamique avec son environnement. À la différence de l'énergie, qui est toujours conservée (1ère loi de la thermodynamique), l'exergie est consommée dans les processus réels en même temps que l'entropie est produite (2ème loi de la thermodynamique). Ainsi, l'exergie permet de rendre compte de la disponibilité/qualité de l'énergie.
Nous allons récapituler les informations importantes dans un tableau :

<table><thead><tr><th>NOM</th><th>Cumulative Exergy Demand (CexD)</th><th>Cumulative Exergy Extraction from the Natural Environment (CEENE)</th></tr></thead><tbody><tr><td>MÉTHODE</td><td colspan="2">Aucune</td></tr><tr><td>TYPE D'INDICATEUR</td><td colspan="2">Indicateurs de flux - catégorie 1 = indicateurs reposant sur une propriété inhérente de la ressource</td></tr><tr><td>PUBLICATIONS ET LIENS DE RÉFÉRENCE</td><td>[Bösch2007] Applying Cumulative Energy Demand (CexD) Indicators to the 61 publicati Database<br>http://link.springer.com/content/pdf/10.1065%2Flca2006.11.282</td><td>[DeWulf2007] Cumulative Exergy Extraction from the Natural Environnement (CEENE): a comprehensive Life Cycle Assessment method for resource accounting.<br>http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/es0711415</td></tr><tr><td>UNITÉS</td><td colspan="2">MJ-équivalent</td></tr><tr><td>RESSOURCES COUVERTES</td><td>79 ressources couvertes comprenant 67 ressources minérales, 6 ressources fossiles et 6 ressources renouvelables. Pour certaines ressources minérales, il peut y avoir plusieurs facteurs de caractérisation en fonction de la concentration dans le minerai.</td><td>64 ressources couvertes comprenant 57 ressources minérales, 4 ressources fossiles et 3 ressources renouvelables.</td></tr><tr><td>PRINCIPES ET FONDEMENTS</td><td>L'exergie est une grandeur quantifiant la disponibilité de l'énergie d'un système. Les principes de thermodynamique permettent d'affirmer que l'exergie d'un produit sortant d'un procédé est forcément plus faible que l'exergie des ressources initiales. Ceci s'applique aux ressources énergétiques comme matérielles. Les auteurs proposent donc d'utiliser la destruction d'exergie (inhérente à toute transformation) comme une mesure de la consommation de ressources.<br>L'indicateur est une comptabilisation, pour un système donné, de l'exergie totale extraite.</td><td>La CEENE est une évolution de la CexD qui repose sur le même principe mais propose des nouveaux facteurs de caractérisation pour les minéraux, propose une nouvelle approche pour les métaux, l'énergie nucléaire et la biomasse et prend en plus en compte l'occupation des sols (land use).</td></tr><tr><td>CALCUL DES FACTEURS DE CARACTÉRISATION</td><td colspan="2">Les facteurs de caractérisation correspondent à l'exergie spécifique de chaque ressource.<br>Il s'agit de la dégradation de la disponibilité de l'énergie, quantifiable par la destruction d'exergie, qui intervient dans les procédés physico-chimiques en général, que ce soit dans les écosystèmes naturels (production de biomasse par exemple) ou dans les « écosystèmes » industriels (production, consommation,). Pour calculer l'exergie d'un système, on a :<br>CexD = Σ<sub>i</sub> m<sub>i</sub> * Ex<sub>(ch),i</sub> + Σ<sub>j</sub> n<sub>j</sub> * r<sub>ex-e(k,p,n,r,t),j</sub><br>Avec : CexD = Demande Exergétique Cumulée par unité de produit ou de procédé (MJ-eq)<br>m<sub>i</sub>= masse de la ressource i (kg)<br>Ex<sub>(ch),i</sub> = exergie par kg de ressource i (MJ-eq/kg)<br>n<sub>j</sub>= quantité d'énergie de la source d'énergie j (MJ)<br>r<sub>ex-e(k,p,n,r,t),j</sub> = ratio d'exergie à énergie pour la source d'énergie j (MJ-eq/MJ)</td></tr></tbody></table>

$$CexD = \sum_{i} m_{i} * Ex_{(ch),i} + \sum_{j} n_{j} * r_{ex-e(k,p,n,r,t),j}$$
<table><tr><td></td><td>ch = chimique ; k = cinétique ; p = potentielle ; n = nucléaire ; r = radioactive ; t = exergie thermique<br/>Différence avec la méthode CEENE : Dans la méthode CexD, l'exergie des métaux est calculée à partir de la quantité totale de minerai qui est utilisée ; tandis que la méthode CEENE ne considère que la partie du minerai qui contient des minéraux, car les résidus miniers ne sont souvent pas altérés (i.e. il n'y a pas de destruction de leur exergie) lors de cette opération. Les auteurs de la méthode CEENE indiquent que cette évolution n'entraîne pas de différences majeures entre les deux méthodes. Cependant, nous sommes en droit de nous poser la question suivante : dans certains cas, un faible pourcentage de minéraux vraiment utilisables est extrait pour une part de roche inerte très important ; cela n'influence-t-il pas les résultats ?</td></tr><tr><td>SOURCES DE DONNÉES PRINCIPALES</td><td>[Szargut1988] et [Szargut2005] pour les premières valeurs d'exergie pour certaines ressources<br/>[Bösch2007] pour les valeurs complémentaires d'éxergie par type de ressources.</td><td>[Szargut1988] [Szargut2005]<br/>[Bösch2007]</td></tr><tr><td>REPRÉSENTATIVITÉ GÉOGRAPHIQUE</td><td colspan="2">Non-applicable : les facteurs correspondent à une grandeur intrinsèque aux ressources pour laquelle il n'y a pas de variabilité géographique.</td></tr><tr><td>AUTEURS</td><td>4 auteurs principaux parmi 3 organismes : M.E. Bösch, S. Hellweg, M.A.J Huijbregts, R. Frischknecht</td><td>7 auteurs principaux parmi 3 organismes : J. Dewulf, M.E. Bösch, B. De Meester, G. Van der Vorst, H. Van Langenhove, S. Hellweg, M.A.J Huijbregts</td></tr><tr><td>MISES À JOUR</td><td>Méthode créée en 2007.</td><td>Méthode créée en 2007.<br/>Mise à jour : CexD</td></tr><tr><td>INCERTITITUDES</td><td colspan="2">Compte tenu du fait que la méthode est uniquement basée sur des grandeurs thermodynamiques, les incertitudes sont relativement faibles. La principale source d'incertitude concerne essentiellement les ressources minérales, pour lesquelles les compositions, et donc les exergies, ne sont pas toujours connues avec précision (voir le paragraphe consacré à l'exergie).</td></tr><tr><td>LIMITES</td><td colspan="2">Ces indicateurs quantifient l'extraction des ressources selon une grandeur intrinsèque à chaque ressource. Ils ne tiennent pas compte des réserves disponibles ni des conséquences de l'extraction des ressources. En ce sens, ils ne traduisent pas réellement le dommage causé.</td></tr><tr><td>TRAVAUX SUPPLÉMENTAIRES</td><td colspan="2">Aucun identifié</td></tr></table>
- Enfin, nous avons rendus compte des méthodes en cours de développement :

* AADP ; Anthropogenic stock extended Abiotic Depletion Potential

Cette approche, qui prend en compte les réserves anthropogéniques, est très intéressante pour l'étude des matériaux critiques. En effet, depuis quelques années, nous en utilisons quotidiennement de plus en plus sous différentes formes. C'est pourquoi nous sommes sans le savoir en train de créer de véritables mines urbaines du fait de l'existence dans nos maisons de ressources ayant un potentiel économique et écologique non négligeable. En les recyclant, ces matériaux pourraient être réutilisés et ainsi ralentir l'effet de pénurie de certaines ressources. Il reste cependant un obstacle majeur à prendre en considération : le gain économique n'est pas (encore) suffisamment élevé, ou moins important que la vente de matériau vierge. C'est pourquoi les politiques publiques ont un rôle à jouer (inciter le recyclage) (Schneider et al. 2015).

La méthode AADP (Schneider et al. 2011) considère les stocks anthropiques de la manière suivante : les données peuvent, théoriquement, provenir d'analyse des flux (MFA en anglais). Cependant, comme ce type de données est difficile à exploiter, Schneider estime le stock anthropogénique comme suit : il s'agit de comptabiliser les taux d'extraction annuelle de chaque ressource depuis 1900 (c'est à dire depuis les premières données exploitables). Il est fait l'hypothèse que le stock anthropogénique dissolu, c'est-à-dire dont la fonction est perdue car dissipée dans l'environnement, est négligeable. Cette hypothèse est basée sur le fait qu'une étude de données MFA a montré que le stock dissolu du cuivre représentait moins de 1% du stock anthropogénique du cuivre. Cela en fait des données sûres si nous considérons que le recensement des matières extraites est exact. Basé sur le modèle ADP, il s'agit de faire 2 modifications successives :

- Les « ressources », comme définies par Schneider 2011 (voir ci-dessus) sont utilisées à la place des « réserves ultimes » :

$$ - \text{ADP}_{i, \text{resources}} = \frac{\text{extraction rate } i}{(\text{resources } i)^2} * \frac{(\text{resources antimony})^2}{\text{extraction rate antimony}} $$

Puis, le stock anthropique d'une matière première tel qu'il est défini ci-dessus est ajouté à la ressource :

$$ \text{AADP}_{i, \text{resources}} = \frac{\text{extraction rate } i}{(\text{resources } i+\text{anthropogenic stock } i)^2} * \frac{(\text{resources antimony} + \text{anthropogenic stock } i)^2}{\text{extraction rate antimony}} $$

On peut s'apercevoir de l'importance de cet indicateur comme aide à la prise de décision par exemple en matière de politique publique. Nous pouvons remarquer que la prise en compte des stocks anthropogéniques tend à une meilleure prise en compte non seulement du recyclage mais aussi de la réutilisation et/ou la substitution, après analyse approfondie de cet indicateur et s'il est adressé à des instances décisionnaires. Notons que la prise en compte du stock anthropogénique permet d'évaluer la disponibilité des ressources pour les générations futures de façon plus juste puisque ce stock va s'accroître. L'inconvénient de cette méthode est qu'il est obligatoire de déterminer les facteurs de caractérisation pour de nombreuses ressources. De plus, il existe également des problématiques méthodologiques à résoudre pour définir la manière de comptabiliser le stock anthropogénique pour certaines ressources. Ces considérations font qu'une telle approche ne pourra pas être implémentée à court terme dans les pratiques ACV.
## Projet « LC-IMPACT » ; Surplus Ore Potential (SOP)

Le projet LC-Impact a pour but de fournir une méthodologie générale d'évaluation de l'impact du cycle de vie pour les trois principaux domaines de protection. Ici, nous nous intéresserons uniquement à la rareté des ressources (minérales). Les données sont issues du site dédié au projet (http://www.lc-impact.eu/resources-mineral-resource-scarcity) et des publications de Vieira et al. (2013) et Vieira et al. (2012). Elle se base sur un constat simple : l'extraction de matière première est essentielle car le recyclage ne permet pas de couvrir les demandes actuelles. Le modèle est donné par :

$$CF_{\text{end, x}} = \frac{\int_{CME}^{MME} (\Delta OP_x) dCME}{R_x} = \frac{\int_{CME}^{MME} (\Delta OP_x) dCME}{MME_x - CME_x}$$

Avec :

* CFend,x (kgore/kgx) : le potentiel moyen de minerai excédentaire du minerai x, OPx est la teneur en minéral produite par quantité de minerais x extraite

* (kg de minéral / kg de minerai x), et Rx (kg x) est la réserve actuelle du minerai x, définie comme la différence entre la quantité maximale à extraire de ce minerai

* (MMEx) et la quantité actuelle de minerai x extrait (CMEx).

Cela montre, de manière très visuelle, la différence de SOP suivant le type de réserve utilisé. Une nouvelle fois, la question de la réserve la plus appropriée est posée.

Le SOP peut être calculé à partir de n'importe quel type de réserve ; il n'y a pas de restriction quant à l'horizon de l'étude : elle s'applique où et quand on le souhaite. Le graphique ci-dessous est issu de ce dernier article :

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>**Figure 2** Surplus ore potential calculated using reserves and ultimate recoverable resource as estimates of future resource extraction.</figcaption></figure>

(Vieira et al. 2012)

## Une approche multi-critère : le Global Resource Indicator

Les travaux d'Adibi et al. (2017) reflètent l'importance d'une méthode multicritère comme le Global Resource Indicator (GRI) qui reprend la rareté, la recyclabilité et la disponibilité géopolitique de la ressource évaluée. Le calcul est le suivant :

$$GRI = \frac{X}{Y.Z'}$$
avec :

* x la rareté, basée sur les facteurs de caractérisation de CML. Effectivement, c'est l'ADP qui est utilisé pour « quantifier » la rareté ici :

$$ \text{ADP}_i = \frac{\text{Ext}_i}{\text{Res}_i^2} * \frac{\text{Res}_{\text{Fe}_i}^2}{\text{Ext}_{\text{Fe}_i}} $$

Pour une ressource i, on a :

ADP en kg Fe-eq,

Ext, taux d'extraction annuel de i

Res², la réserve au carré de ce même élément

Res-Fe², taux d'extraction annuel du fer

Ext-Fe, la réserve au carré du fer

* y est la recyclabilité ou le facteur de qualité qui dépend des taux de dispersion et de recyclage (Fdispersion et Frecycling)

* z est la disponibilité géopolitique, qui dépend de l'index WGI, le nombre de pays et le standard de déviation (FWGI, Fcountries et Fdeviation). En développant un peu :

$$ \text{GRI}_{\text{Fe-eq}} = \frac{\frac{F_{\text{CML-Fe-eq}}^{\text{normalized}}}{(1-F_{\text{dispersion}})*10 * F_{\text{recycling}} * \sqrt[3]{FWGI*F_{\text{deviation}}*F_{\text{countries}}}} * \frac{F_{\text{Fe}}}{F_{\text{recycling}}*10 * \sqrt[3]{F_{\text{WGI}}*F_{\text{deviation}}*F_{\text{countries}}*(1-F_{\text{dispersion}})}}}{1} $$

Notons que le fer est choisi comme substance équivalente pour plusieurs raisons : non seulement c'est un métal courant qui possède de solides données accessibles ; mais il s'agit également d'un matériau plus facile à manipuler (mathématiquement) que l'antimoine utilisé dans CML. Ces travaux démontrent l'importance de la recherche sur la substitution de matériaux qui changent fortement les résultats. Nous ne développerons pas plus ici cette méthode qui est encore à l'état de recherche.

* **ImpactWorld+ :**

Il s'agit de la mise à jour et la « fusion » de 3 méthodes : IMPACT 2002+, LUCAS et EDIP. Il fournit des facteurs de caractérisation cohérents pour tous les impacts régionalisés. Il s'agit d'une amélioration non négligeable de ces 3 modèles (voir le site officiel pour tout renseignement : http://www.impactworldplus.org/en/presentation.php).
# ANNEXE 3 : Fiches de criticité des matériaux étudiés

## 1. L'Indium

### 1.1. Domaines d'utilisation en Europe :

* L'indium (In) est un élément classé parmi les métaux pauvres ; cela rend compte du fait que les propriétés métalliques de ces éléments sont les moins marquées de l'ensemble des métaux. Il appartient au groupe du bore dont les propriétés sont similaires. Son numéro atomique est 49, suivant le tableau de Mendeleïev. La particularité l'indium est que c'est un sous-produit de plusieurs éléments : le zinc principalement, pour 95% ; le cuivre, le plomb et l'étain pour moins de 5%. Cela signifie qu'il est complètement dépendant de la production d'un métal hôte. Il est d'autant plus sensible de traiter ce type d'élément car un changement de l'offre ou de la demande du zinc, par exemple peut faire varier énormément le cours et les approvisionnements du cobalt. Les écrans plats (ITO pour LCD, plasma, OLED) représentent 56 % des utilisations actuelles.

* La soudure représente 10 % des domaines d'utilisation.

* Le photovoltaïque dit « en couche mince », c'est-à-dire que lors de la fabrication des panneaux solaires, les couches photovoltaïques actives sont appliquées directement sur une vitre ou une plaque métallique dans le cadre d'un processus intégré. L'épaisseur de la couche n'est que d'environ 0,002 millimètres (Source : http://www.phoenixsolar-group.com). Il s'agit de 8 % de l'emploi effectué pour l'indium.

* Les matériaux d'interface thermique pour 6 %.

* Les piles et les batteries : 5 % de l'indium est utilisé ainsi.

* Pour des alliages et des composés : 4%.

* Pour de l'alliages et la fabrication de composés : cela représente 3 % des emplois du cobalt.

<figure><img src="image_10.png" /></figure>
## 1.2. Les pays producteurs et les réserves mondiales :

Nous parlons ici des pays producteurs où sont extraits les minéraux en question et nous pas de leur raffinement car les pays sont différents :

* Chine : 46 % ;

* Corée du Sud : 26 % ;

* Canada : 9 % ;

* Japon : 9 % ;

* France : 5 % ;

* Belgique : 3 % ;

* Pérou : 1 % ;

* Russie : 1 %.

-Les principales réserves mondiales sont très dispersées :

* Australie : 13 % ;

* Canada : 12 % ;

* Russie : 11 % ;

* Chine : 7 % ;

* Pérou : 7 % ;

* Mexique : 6 % ;

* Autres pays : 29 %

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

<figure><img src="image_12.png" /></figure>
### 1.3. Le recyclage :

* L'essentiel du recyclage est réalisé en boucle courte des chutes de fabrication ("new scraps"). Durant le processus de pulvérisation de couches minces, seulement 30% d'indium est déposé avec succès sur la cible. Il est donc théoriquement possible de recycler jusqu'à 70% d'indium, mais des pertes sont inévitables.

* Il n'y a quasiment aucun recyclage des déchets en fin de vie ("old scrap") (teneurs en indium dans les DEEE et les panneaux photovoltaïques très faibles et récupération non économique).

### 1.4. La substitution :

* Les substitutions dépendent de l'usage :

- Pour les écrans plats, d'autres conducteurs transparents comme l'oxydes de zinc ou d'étain plus ou moins dopés qui sont moins chers mais aussi moins performants), des nano-tubes de carbone et nano-argent qui sont quant à eux plus chers ; et des conducteurs transparents organiques comme le PEDOT

- Pour les soudures : l'alliages bismuth-étain ou des alliages à base de plomb ; mais la tendance est davantage inverse, puisque l'on cherche à substituer le plomb par d'autres métaux pour des raisons de réglementations environnementales

- Pour les cellules solaires (CIGS), on remplace la technologie par d'autres cellules (cellules CdTe) ou des cellules de silicium amorphe.

### 1.5. Sa criticité :

* Ce graphique est un résumé de la fiche entière du BRGM. Il reprend de manière synthétique les éléments énoncés et cela permet une approche très visuelle, c'est pourquoi nous choisissons cette méthode pour rendre compte de la criticité de l'indium.

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Sources : BRGM 2017
## 2. Le Phosphore

Le phosphore (P) est un élément chimique du groupe des pnictogènes. Il s'agit d'un élément indispensable à la vie et très consommé. C'est un élément nutritif essentiel des plantes. Sa déficience limite sévèrement les rendements des cultures. Par conséquent, des apports substantiels en phosphate sont nécessaires pour la croissance optimale des plantes et la production adéquate de nourriture et de fibre pouvant être utilisée par la suite (Source : FAO : http://www.fao.org/docrep/007/y5053f/y5053f01.htm#TopOfPage). Son numéro atomique est 15, suivant le tableau de Mendeleïev.

### 2.1. Domaines d'utilisation en Europe :

* Les engrais représentent environ 90 % des usages du phosphore en Europe. Cela est donc très conséquent et est essentiel pour pouvoir nourrir les êtres humains directement (plantes) ou indirectement (plantes consommées par du bétail).

* On retrouve le phosphore dans quelques applications industrielles : plastifiants, dispositifs pyrotechniques, allumettes, obus incendiaires... pour environ 10 % des utilisations du phosphore.

* Une représentation graphique permet de se rendre plus facilement compte des usages :

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

Sources : USGS 2018
Les pays producteurs et les réserves mondiales :

Nous parlons ici des pays producteurs où sont extraits les minéraux en question et nous pas de leur raffinement car les pays peuvent différer :

Chine : 53 % ;

Russie : 5 % ;

Maroc : 10 % ;

États-Unis 11 % ;

Autres pays producteurs : 21 %.

Les principales réserves mondiales sont détenues par

* Maroc et l'Ouest du Sahara : 71 % ;

* Chine : 5 % ;

* Algérie : 3 % ;

* Syrie : 3 % ;

* Autres pays : 18 %

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

<figure><img src="image_16.png" /></figure>
## 2.2. Le recyclage :

* Le recyclage est complexe pour le phosphore, actuellement. Il fait l'objet de recherches afin d'optimiser les coûts (environnementaux et financiers) ; il faut en effet progresser dans ce domaine en traitant plus complètement les eaux usées domestiques car il faut extraire/reconcentrer le P et en disposer sous une forme disponible pour les plantes. L'épandages des boues, par exemple, est problématique car considérées comme des déchets et ce statut empêche entre-autre son utilisation libre.

* Après un entretien auprès de M. Eveillard, Directeur Agriculture, Environnement et Statistiques de l'Union des industries de la fertilisation (UNIFA) ; nous avons pu nous rendre compte qu'en France, actuellement, le recyclage du P issu des effluents organiques représentent plus de 50% du P apporté aux terres cultivées et prairies en France, selon l'Observatoire national de la fertilisation minérale et organique, sur une étude de 2010 à 2016. De plus, « les réserves de phosphates minéraux ont fait l'objet d'une nouvelle évaluation en 2014 par l'International Fertilizer Development Centre (IFDC). Cette étude porte à 300 ans la durée d'exploitation possible des réserves actuelles (de futures explorations pourraient révéler de nouveaux gisements) ; depuis les années 2010, l'Arabie Saoudite est un nouveau producteur parmi les dix mondiaux et projette déjà l'ouverture d'une 2ème mine », selon M. Eveillard. Cela sous-entend qu'il n'y a pas de risque de pénurie géologique à court ou moyen terme pour le phosphore.

## 2.3. La substitution :

* La substitution de cet élément vital est impossible. D'autres engrais, par exemple, ne peuvent apporter les nutriments essentiels à la plante pour remplacer le phosphore.

## 2.4. Sa criticité :

* Contrairement à certains matériaux « métalliques », le phosphore ne dispose pas, à l'heure actuelle, d'une fiche de criticité qui lui est dédiée. Nous savons qu'il est une ressource critique de par son classement par l'Union Européenne et nous pouvons voir sur les nombreux graphiques ci-dessus que nous sommes totalement dépendants de l'importation, notamment à des fins de fertilisation des sols. Il est regrettable que cet élément ne soit pas étudié aussi rigoureusement par le BRGM que d'autres car il parait presque indispensable de le faire ; mais il est possible que sa fiche soit actuellement en cours de réalisation, le travail sur ces fiches étant relativement complexe et d'actualité (en effet, de nombreuses fiches ont été publiées que très récemment comme celle du cobalt (janvier 2018), de l'indium (septembre 2017) ou encore du platine (janvier 2018).
ANNEXE 4 :

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 8 : Diagramme de Sankey du cobalt</figcaption></figure>