Les mines, qui constituent la source des gisements de métal, sont multiples. On peut ainsi distinguer les mines à ciel ouvert, les mines profondes, plus récemment les mines urbaines (recyclage) et dans le futur sans doute les technologies d'agromine et d'exploitation du minerai des astéroïdes.

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Mines à ciel ouvert
Les mines à ciel ouvert sont historiquement les premiers gisements ayant été exploités, quasi-industriellement, depuis la fin du néolithique (6000 à 7000 ans Av. JC) . Facile d'accès, et ne nécessitant pas des moyens technologiques complexes, ces gisements très proches de la surface sont largement épuisés aujourd'hui, même si leur exploitation continue dans certaines régions du monde. Ces mines à ciel ouvert ont l'inconvénient d'avoir un impact majeur au niveau environnementale et de laisser des traces importantes au niveau des paysages. Elles sont par contre beaucoup plus rentables économiquement que les mines profondes.

Mines profondes
Les mines profondes, plus récentes (150 ans environ) nécessitent des moyens industriels beaucoup plus lourd (creusement de puits, de galeries, ascenseurs, aération des galeries, ....) et une connaissance de la géologie plus aboutie (dans quelle zone, à quelle profondeur creuser ?). L'exploitation importante des différents gisements et la demande croissante en métal pour le BTP et l'industrie entraîne une raréfaction des ressources (cuivre, or, ...), avec une remise possible en exploitation de mines moins rentables y compris dans l'hexagone.

Mines urbaines
Les mines urbaines, autrement dit le recyclage, deviennent une source non négligeable de métaux, en particulier dans les pays industrialisés. Pour un grand nombre de métaux, le coût du recyclage est bien plus intéressant que le coût d'extraction minière (et de raffinage du métal). Pour certains métaux qui nécessitent une dépense d'énergie très importante liée à l'électrolyse (aluminium, zinc, ...), le recyclage économise 90 % d'énergie et est déjà largement développé au travers de filières structurées et pérennes. La mine urbaine est beaucoup plus récente que l'exploitation minière traditionnelle et bénéficie d'une image beaucoup très positive auprès du grand public car elle est synonyme de développement durable. Quelques exemples : le recyclage des piles alcalines, le recyclage des petits emballages en aluminium, la filière automobile de déconstruction, le platine et le palladium récoltés dans les poussières de balayage en ville et enfin le recyclage des copeaux d'usinage en aluminium.

Agromine
L'agromine, encore appelée phyto-extraction, est une technologie très récente, encore non mature industriellement, qui consiste à utiliser la faculté de certaines plantes hyper-accumulatrices à capturer les métaux du sol en surface (120 kg de nickel par hectare cultivé d'Alyssum murale). La teneur en métal dans les plantes est réduite, les métaux identifiés à ce jour sont le nickel, le cobalt, le zinc et le cadmium et tous les métaux ne sont sans doute pas concernés. L'agromine peut permettre en outre de remonter des métaux de sites industriels pollués par des anneés d'exploitation. C'est encore une technologie en devenir à faible TRL (Technology Readiness Level).

Exploitation spatiale des astéroïdes
Enfin, la dernière source de métaux est "hors terre", dans les astéroïdes. Le potentiel en métal est considérable, de loin supérieur aux ressources terrestres. On dénombre ainsi plus de 500 000 "gros cailloux" dans le système solaire, principalement dans la ceinture d'astéroides. Les astéroïdes de type M (comme Métalliques) sont principalement composés de fer-nickel, mais ils peuvent contenir également du Cobalt, et d'autres métaux précieux en énormes quantités. Plusieurs projets récents, Deep Space Industries, Planetary Ressources, NASA, tous Nord-américains, pour l'instant, envisagent sérieusement de développer des technologie de repérage des astéroïdes à fort potentiel, de traction de ces astéroïdes près de la terre (orbite circum-lunaire) et d'extraction minière. Cette dernière source de métaux est lointaine, hypothétique, et son modèle économique est à confirmer.