L'innovation technologique, un enjeu à la hauteur de l'industrie minière
Alors que l'innovation technologique est reconnue par les entreprises minières comme stratégique pour leur développement économique, social et environnemental, pourquoi tant de sites miniers restent-ils à l'écart de ce mouvement ?
L'industrie minière est traditionnellement cyclique. Des phases de prix élevés, caractérisées par une sous-capacité structurelle et des investissements massifs, succèdent des phases de prix bas, de surcapacité, où l'investissement est proscrit. Après une longue période de boom dans les années 2000, avec une croissance des revenus largement tirée par l'expansion des marchés de consommation et la demande asiatique, l'industrie minière traverse aujourd'hui une période de ralentissement, faisant face à d'importants défis économiques et industriels. À cela s'ajoute la préoccupation environnementale croissante des entreprises et des consommateurs soucieux de RSE, qui pourrait réduire à long terme la demande mondiale en minerais, à travers de nouveaux modèles de consommation davantage orientés vers l'économie du partage (ex. Blablacar, Getaround dans la production automobile) et vers l'économie circulaire (ex. Backmarket dans les biens de consommation).
Parallèlement aux fluctuations de la demande et des prix des matières premières, les gisements miniers les plus facilement accessibles s'épuisent. Cela contraint les entreprises minières à creuser toujours plus loin, plus haut et plus profond, augmentant la pression sur les prix de revient. À titre d'exemple, le coût de production du cuivre a augmenté de plus de 300% au cours des 15 dernières années, la qualité du minerai étant en moyenne inférieure de 30% [3]. Les conditions d'exploitation sont également soumises à des contraintes sociales et environnementales renforcées, sous l'impulsion d'acteurs civils, institutionnels, industriels et financiers de plus en plus soucieux des règles de conduite d'une industrie historiquement controversée et considérée comme l'une des plus polluantes de la planète.
Dans cette période charnière, contrainte de gérer une complexité accrue avec des moyens plus contraints, l'industrie minière est mise au défi de se renouveler pour trouver de nouvelles sources de productivité. Or, si l'innovation technologique et digitale apporte des réponses tangibles, son adoption généralisée reste un défi.
Des innovations pour l'ensemble des opérations minières
De l'exploration des futurs gisements au traitement des minerais et à leur extraction, l'ensemble des opérations minières peut désormais bénéficier de multiples innovations technologiques.
La phase d'exploration, particulièrement longue et risquée, est aujourd'hui raccourcie grâce aux nouvelles technologies de capture et d'analyse des données géologiques. Les progrès réalisés avec les drones et leurs capteurs embarqués (caméras hyper-spectrales, capteurs thermiques, Lidar, etc.) ont considérablement augmenté le volume et la qualité des données disponibles. De nombreuses entreprises (Prioria, Precision-Hawk, Pix4d, Microdrones, etc.) identifient de nouveaux gisements potentiels en cartographiant des zones reculées et jusqu'alors inaccessibles. Les méthodes de cartographie par drone seraient aujourd'hui cinq fois plus productives que les méthodes de cartographie traditionnelles [5]. Parallèlement à la capture de données, de nouvelles technologies d'analyse (telles que la photogrammétrie) et de modélisation (telles que l'intelligence artificielle) de ces données permettent désormais aux entreprises minières d'en exploiter toute la valeur. Par exemple, les algorithmes de machine learning de l'entreprise GoldSpot Discoveries utilisent l'historique des données d'exploration des entreprises minières pour mieux identifier les zones les plus prometteuses pour de futurs forages.
De nombreuses innovations existent également pour les phases de développement et d'exploitation des mines. L'utilisation de logiciels de modélisation 3D permet de simuler les futures mines sous forme de jumeaux numériques à partir des données géologiques disponibles, raccourcissant ainsi le temps de développement et d'obtention des permis d'exploitation. Une fois la mine développée, les données en temps réel de chaque entité présente sur le site (personnes, véhicules, infrastructures) peuvent être utilisées pour optimiser les opérations aussi bien en surface qu'en sous-sol : meilleure gestion du trafic, évacuation plus rapide, ventilation à la demande, etc. Par exemple, Mobilaris Technologies, un acteur suédois, a développé un logiciel de gestion de mine en temps réel agnostique en termes de technologie et de réseau (LTE, WiFi, UWB, RFID, etc.). La connectivité croissante des mines permet ainsi des opérations mieux contrôlées, voire automatisées, basées sur des équipements et véhicules de plus en plus autonomes (Sandvik, Komatsu, Atlas Copco, etc.), réduisant l'exposition des mineurs aux zones les plus dangereuses.
Enfin, en aval, la maintenance prédictive des équipements de transport (convoyeurs, dumpers, etc.) permet de réduire les temps d'arrêt et d'améliorer la planification des opérations logistiques, tandis que de nouvelles technologies de traitement s'orientent vers des solutions moins polluantes et plus efficaces, capables de traiter des roches et des déchets miniers auparavant considérés comme stériles (Phoenix Tailings, Lixivia).
Au-delà de l'optimisation des opérations minières existantes, d'autres innovations technologiques ont le potentiel de modifier la chaîne des opérations minières elle-même. C'est le cas, par exemple, de l'impression 3D métallique qui, bien qu'à ses débuts, pourrait à terme permettre aux entreprises minières de produire des pièces de rechange pour leurs équipements directement sur site. Par exemple, Forstecue Metals Group (FMG), une entreprise minière australienne, expérimente actuellement la technologie d'impression 3D d'Aurora Labs, dans le but de limiter les dépenses financières associées aux stocks importants de pièces de rechange, mais aussi de réduire l'impact environnemental de ces pièces en raccourcissant la chaîne d'approvisionnement et en s'appuyant sur un processus de production moins énergivore.
L'adoption généralisée de la technologie accuse encore un retard
Les majors ne sont pas étrangères à ces innovations technologiques, y voyant un potentiel d'un point de vue économique, social et environnemental. Plusieurs entreprises minières ont déjà entamé la transition à l'échelle d'une ou plusieurs mines : Kumba Kolomela mine en Afrique du Sud (Anglo American) exploite désormais ses foreuses à distance, la Eleonore mine au Canada (Goldcorp, Newmont) suit ses employés en temps réel via un jumeau numérique, Orano développe actuellement des inspections de site par drone... Cependant, malgré une reconnaissance largement partagée du potentiel de ces technologies et la présence de plusieurs acteurs moteurs, le secteur minier tarde à accélérer une transition massive et globale. Le faible taux d'adoption des nouvelles technologies s'explique par des difficultés propres au secteur, tant en amont qu'en aval du cycle de vie d'une mine.
En amont, les juniors, petites entreprises minières (moins de 500 millions d'euros de capitalisation boursière) en charge de la phase d'exploration, ne génèrent souvent pas suffisamment de revenus pour investir. Ces entreprises, qui assument la phase la plus risquée du cycle minier en raison de la durée de l'exploration (qui peut prendre 10 à 20 ans) et de l'incertitude du résultat (en 2010-2011, seules 2 juniors sur 500 sont entrées en production dans le secteur de l'uranium), sont majoritairement financées par du capital-risque et comptent sur la revente du gisement découvert à une major pour couvrir leurs investissements et entrer en production. Bien qu'elles soient promptes à innover, le manque de capitaux freine la transformation technologique des quelque 3 000 juniors recensées dans le monde.
En aval, les majors, grandes entreprises minières souvent issues de consolidations importantes dans le secteur (plus de 500 millions de dollars de chiffre d'affaires annuel, capitalisation boursière supérieure à 1 milliard de dollars), disposent de ressources financières plus importantes. Elles sont suffisamment grandes pour développer et exploiter des portefeuilles de matières premières diversifiés à l'échelle mondiale. Cependant, malgré leur taille, elles aussi tardent à innover en raison d'une forte exposition à d'autres risques. L'exposition aux accidents humains ou environnementaux, des conditions d'extraction de plus en plus complexes, des difficultés à obtenir des permis d'exploitation et, surtout, la volatilité des prix des matières premières, sont autant de facteurs qui expliquent l'inertie des majors à investir dans l'innovation sur le long terme, malgré leur dotation en capital plus élevée. La volatilité des prix des matières premières rend nécessaire des coupes budgétaires en bas de cycle, ce qui explique sans doute pourquoi le virage numérique du secteur ne s'opère pas à la vitesse observée dans d'autres industries.
