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Le cuivre est un métal rarement utilisé à l’état pur mais que l’on peut retrouver dans la composition de nombreux objets du quotidien (câbles téléphoniques, informatiques ou électroniques, pièces de monnaie, bijoux, ustensiles de cuisine,…). De plus, résistant aux variations de températures et aux changements climatiques, il est souvent utilisé dans les secteurs de l’industrie ou encore de la construction.

Avant son utilisation, la filière de transformation du minerai de cuivre comprend diverses étapes (OCDE) :

• La production : séparation du minerai de la roche (gangue) par forage et abattage, transport et traitement pour assurer une teneur homogène du minerai puis acheminement jusqu’à un concasseur pour fractionner le minerai en morceaux de petite taille,
• La transformation : concassage et tamisage du minerai,
• L’utilisation : commercialisation sous forme de concentré de cuivre.

À l’Antiquité, le cuivre était naturellement présent dans le sol, les océans ou encore les lacs et rivières. Cependant, aujourd’hui il est surtout disponible dans l’écorce terrestre, sous forme de sels contenant 30 à 90% de cuivre pur. La teneur du minerai est dite riche lorsqu’il contient au moins 1,8% de cuivre pur (Institut européen de cuivre).

D’après l’International Copper Study Group, en 2018, 410 000 tonnes de cuivre supplémentaires par rapport à 2017 ont été extraites, ce chiffre s’expliquant notamment du fait de l’augmentation générale de la production minière dans différents pays tels que le Chili, l’Indonésie ou encore la République démocratique du Congo (RDC):

• Au Chili par exemple, le plus grand pays producteur de cuivre, cette production a augmenté de 8%. Le pays représente à présent 10% de la production mondiale.
• En Indonésie, après la fin d’un moratoire sur certains secteurs d’exportation en avril 2018, la production de cuivre a augmenté de 27%.
• En RDC et en Zambie, l’augmentation de la production est de l’ordre de 10%.

Le développement de projets de mines de cuivre de grande ampleur s’accélère partout dans le monde. Par exemple, l’Agence de l’Environnement et de la maîtrise de l’Énergie (ADEME) met en lumière que la mine d’Oyu Tolgoi, au Sud de la Mongolie, devrait permettre d’extraire plus de 400 000 tonnes de minerai par an (Geldron, 2017).

Du fait de l’épuisement projeté des ressources d’ici 2050, de nouveaux horizons d’exploitation ont été envisagés. D’après l’ADEME, le Groenland, les zones arctiques ou antarctiques ou encore les zones à grande profondeur semblent pouvoir offrir un potentiel important d’approvisionnement en cuivre. Néanmoins, ces zones présentent des conditions climatiques et/ou technologiques extrêmes dans lesquelles des projets d’extraction susciteraient par ailleurs de nouveaux défis socio-environnementaux.

L’eau et l’électricité sont deux ressources indispensables à l’exploitation minière du cuivre, leurs consommations ayant de lourds impacts environnementaux.

En effet, les phases de broyage et de concentration du minerai représentent 70% de la consommation totale d’eau. Cela est particulièrement problématique car le cuivre est souvent exploité dans des zones pauvres en eau, arides ou semi désertiques. Au Chili par exemple, le ministère des Mines annonçait en 2016 que d’ici 10 ans, l’exploitation minière du cuivre exigerait une consommation d’eau de 20 m3 par seconde, dont la moitié en provenance d’eau de mer (Montes, 2016).

Entre le milieu du 20è siècle et 2011, la consommation énergétique de l’exploitation minière en général (tous métaux confondus) a été multipliée par 4. Pour le cuivre, la phase de traitement du minerai représente 50% de la consommation énergétique du processus de production, tandis que l’exploitation des sites miniers en représente 36% (ADEME 2017). Ainsi, même si des efforts sont entrepris pour améliorer les gains d’efficacité énergétique, cela ne pourra complètement compenser l’effet lié à la baisse de la teneur en cuivre des matériaux.

En 2016, l’Association Ingénieurs Sans Frontières dénonçait les conditions de travail déplorables dans les mines artisanales de cuivre en RDC, au Pérou ou au Chili (exposition pendant de longues heures au soleil, consommation d’eau non potable, ou encore le transport de lourdes charges).

De plus, le travail des enfants dans ces mines de cuivre est un phénomène fréquent. En RDC, la majorité des enfants de 6 à 17 ans reconnaissaient par exemple recourir à ce travail pour financer leurs études (PACT, 2013).

Plus généralement, la production minière étant intriquée dans des logiques sociales et politiques, elle peut connaitre des heurts ou des blocages. Les manifestations des ouvriers revendiquant de meilleures conditions de travail influent directement sur la production du cuivre , et donc sur son prix : par exemple, lors de grèves prolongées au Pérou ou au Chili, le prix du cuivre a considérablement augmenté. De la même manière, les bouleversements politiques pèsent sur le prix du cuivre, comme cela a pu être le cas en RDC

Selon le rapport publié par l’ONG Les Amis de la Terre en 2010, il est souvent « difficile d’obtenir des données précises sur les liens entre les maladies des ouvriers et les conditions de travail dans la mine ». En effet, les informations disponibles sur les niveaux de pollution ou sur les activités des sites d’extraction ne proviennent que des entreprises minières.

Cependant certaines études ont démontré que généralement les conditions de travail étaient insuffisantes, les ouvriers étant souvent victimes de maladies respiratoires, digestives et articulaires, liées notamment à l’inhalation de poussières (Ingénieurs Sans Frontières, 2016). De plus, du fait du développement de la prostitution à proximité de certains lieux d’exploitation, les mines artisanales de cuivre constituent un espace de contamination et de propagation privilégié pour les maladies sexuellement transmissibles (Tsurukawa, Nicolas et al., 2011).

Après l’extraction, le minerai brut a une teneur de 1 à 6%, pour le purifier le processus de transformation requiert diverses étapes (Lerat, 1960) :

• Le broyage, le lavage et la flottation par laquelle les composants minéraux du cuivre se séparent. A l’issue de cette étape, le minerai a une teneur d’environ 30 à 35%.
• La métallurgie traitant la matière concentrée soit par voie sèche (pyrométallurgie), soit par voie humide (hydrométallurgie).
  • Par la voie sèche, le minerai de cuivre est porté à son point de fusion dans les fonderies puis envoyé à la raffinerie. Le métal est alors purifié avec une teneur de plus de 99,5% de cuivre.
  • Par la voie humide, le minerai est dissous dans une solution d’acide sulfurique ce qui permet par différentes techniques (cémentation, précipitation, électrolyse) de purifier le métal qui sera aussi envoyé en raffinerie.
• L’électrolyse qui permet le raffinage.

L’Europe représente près de 10% de la production mondiale de cuivre raffiné (ICSG 2016), l’Allemagne, la Pologne, l’Espagne, la Suède ou la Finlande accueillant les principaux sites de transformation européens. Dans ces pays, les minéraux bruts proviennent à 50% du marché international, le reste étant extrait directement des mines européennes.

Les étapes de traitement du minerai de cuivre sont nécessaires à sa purification mais ont néanmoins un impact environnemental considérable. Comme le soulignaient les auteurs Bril et Bollinger en 2006, « les industries de transformation sont à l’origine de nombreuses pollutions métalliques » notamment car les fumées émanant des centres industriels sont riches en métaux lourds et en soufre. En 2002 par exemple, 18 tonnes d’arsenic ont été émises en France de cette manière.

Ainsi, ces déchets solides, liquides ou gazeux issus de la transformation du minerai de cuivre ont un impact important à la fois sur les sols, les eaux ou les ressources mais aussi par conséquent sur la santé humaine.

De même, lors de ce traitement, le soufre et l’arsenic émis par les fonderies de cuivre accentuent la pollution de l’air. Une étude de cas menée par l’OCDE en 2005 sur des villes du Nord du Chili a mis en évidence une émission de « 600 tonnes de SO2 par tonne de cuivre produite » (OCDE, 2005).

L’Organisation Internationale du Travail (OIT) a particulièrement mis en évidence les conséquences sanitaires de l’industrie des métaux non ferreux. Parmi eux, le cuivre est dénoncé comme étant particulièrement nocif.

En effet, le Bureau international du Travail souligne qu’une « exposition de courte durée à des fumées de cuivre peut provoquer une intoxication aiguë » ressemblant à la grippe, « caractérisée par de la fièvre, des frissons, des douleurs musculaires et des vomissements ». Les symptômes peuvent mettre jusqu’à 24 heures pour se manifester. Ensuite, l’organisation internationale explique qu’en revanche une exposition de longue durée peut être plus grave pouvant entraîner « des nausées, des vomissements, une anorexie et une décoloration verdâtre de la peau et des cheveux ».

Pourtant, il est difficile de s’en protéger car les fumées ou poussières de cuivre peuvent être absorbées par ingestion ou par inhalation. Ces poussières irritent alors les muqueuses et les voies respiratoires. En revanche, le cuivre ne présente pas d’effet résiduel sur la santé une fois que l’intoxiqué est guéri (Bureau international du Travail Genève, 2013). ). Lors de la transformation du cuivre, les ouvriers sont continuellement exposés aux gaz toxiques et à un air extrêmement pollué, ce qui augmente le nombre de morts prématurées et la probabilité d’être atteint par une maladie cardio-respiratoire (OCDE, 2005). Lors de la transformation du cuivre, les ouvriers sont continuellement exposés aux gaz toxiques et à un air extrêmement pollué, ce qui augmente le nombre de morts prématurées et la probabilité d’être atteint par une maladie cardio-respiratoire (OCDE, 2005).

Selon une étude de l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS), le cuivre est utilisé en grande majorité dans le secteur de la construction et des équipements. Viennent ensuite les secteurs des infrastructures et des transports. Enfin, le cuivre peut aussi être utilisé dans le secteur électrique, électronique ainsi qu’agricole servant par exemple de complément alimentaire.

L’Europe représentait 20% de la demande mondiale de cuivre en 2012. La France quant à elle en représente 2 à 3% (Vignes et al., 2013). Enfin, c’est la Chine qui constitue le plus grand marché, représentant plus de la moitié de la consommation mondiale de cuivre raffiné du fait de son urbanisation récente et de l’importance de l’industrie chinoise dans les biens d’équipements électroniques et électriques notamment.

Une estimation du International Copper Study Group témoigne d’une augmentation de 2% à l’échelle mondiale de l’usage du cuivre affiné entre janvier et août 2018. Le principal consommateur reste la Chine : sa consommation de cuivre a augmenté de 4,5% sur la même période, soutenue par une augmentation de près de 15% des importations. Parmi les autres principaux pays consommateurs de cuivre, la demande a augmenté en Inde, au Japon et dans l’Union Européenne mais elle a diminué à Taiwan et en Corée du Sud. La demande des Etats-Unis est quant à elle restée constante.

L’utilisation du cuivre provoque des émissions anthropiques (liées à l’action de l’homme) dans l’environnement. Ces rejets sont réglementés et recensés au niveau français et européen à travers les bases de données BASOL, IREP ou encore E-PRTR. Selon le registre européen des rejets et des transferts de polluants (E-PRTR), la France est l’un des pays où les émissions de cuivre vers le sol, l’eau et l’air sont les plus importantes en Europe, ses émissions ayant presque doublé en 5 ans.

Selon le Centre Interprofessionnel Technique d’Etudes de la Pollution Atmosphérique (CITEPA), les rejets de cuivre proviennent principalement des voitures diesel catalysées (26%) et des transports ferroviaires (24%), respectivement à cause de l’usure des plaquettes de frein et de l’usure des caténaires.

Une fois dispersées sur le sol par des procédés naturels ou humains, ces émissions ne se détruisent pas mais s’accumulent dans les plantes et les animaux. Cela explique par exemple la pauvre diversité de flore aux alentours des industries rejetant du cuivre, un sol riche au cuivre ne laissant que peu de chances de survies aux plantes. Ainsi, le cuivre représente une menace certaine pour les terres agricoles.

Pourtant, le 27 novembre 2018, malgré les mises en garde de l’Autorité européenne pour la sécurité alimentaire (EFSA) et de l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA), la Commission Européenne a prolongé l’utilisation du sulfate de cuivre dans l’agriculture bio pour la production de pommes de terres, de tomates ou encore de pommes (Michalopoulos, 2018).

Le cuivre est présent dans nombreux aliments, dans l’eau et dans l’air. Ainsi, le consommateur en absorbe tous les jours des quantités importantes. Une absorption de cuivre quotidienne n’est pas forcément néfaste si elle est raisonnable. En effet, un adulte devrait en moyenne consommer 1 mg de cuivre par jour, qu’il peut trouver dans des aliments tels que le chocolat, les noix ou encore les graines. En revanche, des quantités excessives peuvent avoir des conséquences graves sur la santé du consommateur.

En Europe, la consommation moyenne ne semble pas constituer un risque, la Commission Européenne ayant affirmé que le cuivre ne représenterait qu’environ 0,7 mg par litre d’eau potable, bien loin des 2 mg par litre acceptée par l’Organisation Mondiale de la Santé. De plus, la concentration de cuivre dans l’eau en général et dans les sols est bien en dessous des taux internationalement considérés comme présentant un risque pour la santé. Enfin, le cuivre apparaît non cancérigène, mutagène ou reprotoxique. En 1999, Barceloux met en avant que la toxicité chronique du cuivre est particulièrent néfaste pour les personnes présentant un « déficit en glucose-6-phosphate deshydrogénase et les personnes atteintes de la maladie de Wilson ».

Concernant l’exposition prolongée au cuivre, les quelques études réalisées démontrent surtout que ces effets sont très dépendants du mode d’exposition (Chappuis, 1991). Une trop forte exposition peut néanmoins provoquer certaines irritations, des maux de tête ou d’estomac ou des vertiges. Enfin, il semble que le cuivre possède intrinsèquement des propriétés assainissantes pour l’environnement.

En effet, le cuivre permet de lutter contre les virus, les champignons et la prolifération de germes plus généralement. Son pouvoir antibactérien permet aussi d’améliorer l’hygiène alimentaire. Ainsi, l’European Copper Institute (organisation professionnelle des producteurs et des transformateurs de cuivre) préconisait en 2010 que les surfaces de contact antibactériennes soient faites en cuivre afin de réduire les possibilités de contaminations dans les processus alimentaire.

Cadre réglementaire concernant l’extraction du cuivre

Selon le portail français des ressources minérales non énergétiques (Mineral Info), il n’y a pas de restriction particulière au commerce international du cuivre et de ses alliages. En effet, dans une fiche de synthèse sur la criticité des métaux publiée en janvier 2018 sur le même portail, il était souligné que l’extraction de cuivre en RDC n’était pas concernée par les restrictions relatives aux minerais de conflits. En revanche les mines de cuivre sont souvent réglementés par les lois nationales.

En RDC par exemple, elles sont soumises au Code Minier de 2002 amendé et complété par la loi n°18/001 du 9 mars 2018 se voulant « plus compétitive, avec des procédures d’octroi des droits miniers et/ou des carrières objectives, rapides et transparentes, ainsi qu’un régime fiscal, douanier et de change incitatif pour l’investisseur ». De plus depuis le 9 juillet 2011, le pays s’est doté d’une loi portant principes fondamentaux relatifs à la protection de l’environnement concernant toutes activités industrielles, agricole ou même minière.

Le 8 juin 2018, un règlement minier en application du nouveau Code Minier a été publié avec en annexes de nombreuses dispositions environnementales s’appliquant à l’exploitation et à la production. Par exemple, un permis de production ne sera délivré qu’après la preuve qu’une étude d’impact et qu’un plan de gestion environnemental aient été effectués.

Au Chili, les mines de cuivre sont réglementées par la Constitution, par l’Acte Minier N° 18,097, par le Code Minier (Loi N°18,248) et son décret d’application de 1989 faisant de l’Etat le propriétaire exclusif des mines sur le territoire chilien. De plus, les décrets de 2004 et 2007 (n°132/2004 et n° 248/2007) réglementent les conditions de sécurité sur les sites miniers. Enfin, les études d’impact sur l’environnement constituent le cœur de la réglementation chilienne dans le domaine environnemental (OCDE, 2017).

En France, le Code Minier date de 1956. Il a été recodifié en 2011 mais un projet de réforme est en cours notamment pour le rendre plus conforme à la Charte de l’environnement de 2005. Le projet de loi prévoit notamment :

• La prise en compte des « enjeux significatifs pour l’environnement, la sécurité et la santé publiques ou l’intérêt des populations » dans la délivrance des titres miniers,
• L’information et la participation du public pour les demandes d’octroi de titres miniers (étude socio-économique sur les effets du projet sur la base d’un cahier des charges)
• La création d’un Haut Conseil des mines pour permettre un dialogue stratégique entre les « parties prenantes de l’exploration et de l’exploitation des ressources du sous-sol ». Il a aussi pour mission de répondre aux questions du Gouvernement relatives aux activités minières.
• La création d’un registre national recensant toutes les décisions administratives en vigueur prises en application du Code Minier. Il est mis à disposition du public par voie électronique.
• La définition d’une politique nationale des ressources et des usages miniers ayant comme objectif de « déterminer les orientations nationales de gestion et de valorisation des ressources connues ou estimées ».

Cadre réglementaire concernant l’utilisation du cuivre

Le règlement européen n°1907/2006 (règlement REACH) entré en vigueur en 2007 régule la fabrication et l’utilisation des substances chimiques dans l’industrie européenne. Cependant, ce règlement ne concerne pas le cuivre métal ou ses composants.

En revanche le 6 juillet 2016, la Commission européenne approuvait l’utilisation du cuivre dans l’agriculture biologique pour lutter contre les bactéries et les champignons. En effet, le cuivre est un des seuls produits minéraux, avec le soufre, autorisé par le règlement européen de la production biologique pour lutter contre les bactéries et les champignons (RCE n°834/2007 et RCE n°889/2008). En effet comme le rappel le rapport d’activité de 2017 de la Fédération National d’Agriculture Biologique (FNAB), il est autorisé mais reste limité à 6kg par hectare par an « de manière lissée sur 5 ans ».

De plus, comme le rappel le règlement européen d’exécution n°2018/84 publié le 19 janvier 2018, le cuivre présente néanmoins des risques spécifiques concernant l’environnement d’où la nécessité de procéder à une réévaluation régulière tous les sept ans et ce depuis 2015. Ainsi le 31 janvier 2019, la Commission devra décider de la ré-approbation ou non du cuivre en tant que produits de protection des plantes.

En effet, le cuivre métal est une substance active présente dans différents produits de protection des plantes (PPP). Il est donc utilisé pour de nombreuses productions telles que « la vigne, les cultures arboricoles ou encore des cultures de légumes comme les pommes de terre ou les tomates » (FNAB, 2018). Ces produits sont soumis à une réglementation générale au niveau européen et plus précisément aux conditions très particulières détaillées dans le règlement n°1107/2009.

Pour la FNAB, à l’issue de la décision de la Commission européenne et des Etats membres fin janvier, il y a 3 scénarios possibles. La substance de cuivre peut :

• Ne pas être ré-approuvée par l’Europe et non autorisée,
• Être ré-approuvée mais laisser les Etats membres libres d’en fixer les nouvelles conditions,
• Être ré-approuvée mais avec un seuil maximal abaissé au niveau européen. Cette dernière possibilité a notamment été adoptée avec le règlement d’exécution européen n) 2018/1039 du 23 juillet 2018 réduisant les niveaux de cuivre autorisés dans l’alimentation des porcelets post-sevrage notamment pour la santé et le bien-être de ces animaux. Cette réglementation entrera en vigueur le 13 août 2019.

Selon l’European Copper Institute, le cuivre peut être recyclé, à l’infini, sans perte de propriétés, de qualité ou de performance. Ainsi, en 2008 par exemple, le recyclage permettrait de répondre à près de 35% de la demande mondiale en cuivre. Entre 1960 et 2011, le recyclage a augmenté de 5 à 20 millions.

Ce recyclage permet de réduire les émissions de cuivre dans l’environnement et l’énergie utilisée pour sa production. Très rentable, le cuivre recyclé provient à 50% du secteur du bâtiment et des déchets ménagers (fils et câbles électriques, installation de plomberie, véhicules en fin de vie). Or il reste certaines difficultés au recyclage du cuivre ne permettant pas au cuivre recyclé de répondre à la totalité de la demande actuelle :

• La composition, la taille et la forme des déchets de cuivre trop variables limitent le taux de récupération (Techniques de l’ingénieur, 2002).
• Les dangers inhérents aux opérations de dé-garnissage des fils, de broyage ou encore de tri des matériaux (manque de protection, exposition à des poussières non spécifiques et à des particules métalliques provenant du laitier et de l’écume, inhalation de vapeurs telles que l’oxyde d’azote, le dyoxyde de souffre ou l’oxyde de carbone).

La Copper Alliance a calculé que la quantité de déchets contenant du cuivre permettait chaque année une production de cuivre recyclé équivalente à la production de cuivre non recyclé (production primaire) d’il y a 20 à 50 ans, ce qui s’expliquerait par la longueur de la durée de vie des produits à base de cuivre. La demande en cuivre ayant augmenté, le seul cuivre recyclé ne permet pas de la satisfaire, et il est donc nécessaire d’injecter du cuivre issu de la production primaire. Le centre d’information rappelle toutefois l’importance du recyclage du cuivre, et ce d’autant plus que l’industrie européenne a pleinement les capacités et les moyens de l’effectuer.

Enfin, outre le recyclage, au niveau des mines artisanales, certaines ONG ont mené des actions et des campagnes locales afin d’encourager l’éducation des enfants, mais aussi afin de sensibiliser au sujet des effets sur la santé de cette exploitation (Ingénieurs Sans Frontières, 2016).