Imaginez un monde où les voitures électriques, les data centers de l’intelligence artificielle et les réseaux électriques intelligents se retrouvent soudain freinés par un seul matériau : le cuivre. Ce métal rougeâtre, discret mais absolument indispensable, pourrait manquer cruellement dès 2040 selon plusieurs prévisions sérieuses. Face à cette menace qui plane, une petite équipe d’innovateurs a choisi une voie inattendue : au lieu de creuser plus profond ou d’ouvrir de nouvelles mines, ils nourrissent… les microbes.
Oui, vous avez bien lu. Des prébiotiques pour les bactéries qui vivent dans les tas de minerai. C’est l’idée audacieuse portée par Transition Metal Solutions, une startup qui vient de lever 6 millions de dollars en seed pour démontrer que l’on peut extraire beaucoup plus de cuivre des gisements existants sans bouleverser davantage la planète. Une approche qui mêle biologie, chimie low-cost et pragmatisme industriel.
Quand les microbes deviennent les alliés inattendus des mineurs
Le cuivre ne se trouve presque jamais pur dans la nature. Il est emprisonné dans des minéraux complexes, souvent sous forme de sulfures. Pendant des décennies, l’industrie a utilisé deux grandes méthodes : la pyrométallurgie (fondre le minerai) pour les minerais riches, et la lixiviation en tas (heap leaching) pour les minerais plus pauvres. C’est dans cette seconde technique que les micro-organismes jouent un rôle clé depuis longtemps.
Dans les immenses tas de roches broyées aspergés d’acide sulfurique dilué, des bactéries acidophiles (qui adorent les environnements très acides) oxydent les sulfures et libèrent le cuivre sous forme soluble. Ce processus biologique, appelé bioleaching, permet de récupérer du métal là où les méthodes classiques seraient trop coûteuses ou trop polluantes. Mais jusqu’ici, le rendement restait limité : souvent entre 30 et 60 % du cuivre présent dans le minerai.
Et c’est précisément ce gâchis que Transition Metal Solutions veut réduire drastiquement. Leur pari ? Ne pas chercher à introduire des souches bactériennes « super-héroïnes » génétiquement modifiées ou sélectionnées en laboratoire, mais plutôt à optimiser l’écosystème microbien déjà en place.
Les limites des approches classiques de bioleaching
Pendant des années, les chercheurs et les entreprises ont isolé des bactéries performantes (Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, etc.), les ont cultivées en masse puis les ont inoculées dans les tas. Parfois, cela fonctionnait… au début. Puis l’effet s’estompait rapidement. Pourquoi ?
Sasha Milshteyn, co-fondateur et CEO de Transition, l’explique simplement : les microbes ne travaillent pas seuls. Ils forment des communautés complexes où chaque espèce remplit une fonction précise. Ajouter massivement une seule souche revient à vouloir booster une équipe de football en n’incorporant qu’un seul grand attaquant sans s’occuper du reste du groupe.
« Souvent on observe un pic d’activité au début, puis tout retombe. Ou alors… rien ne se passe du tout. »
Sasha Milshteyn, CEO de Transition Metal Solutions
Autre problème majeur : plus de 90 % des micro-organismes présents dans ces environnements extrêmes n’ont jamais pu être cultivés en laboratoire. Les scientifiques ne connaissent donc qu’une infime fraction de la communauté réelle. Tout le travail de sélection et d’ingénierie s’est donc concentré sur cette petite portion visible, laissant de côté l’essentiel de l’écosystème.
Des prébiotiques plutôt que des probiotiques
Au lieu d’apporter de nouvelles bactéries (probiotiques), Transition mise sur des composés qui nourrissent et équilibrent la communauté existante : des prébiotiques. Il s’agit principalement de sels minéraux inorganiques simples, peu coûteux et déjà présents en petite quantité sur les sites miniers.
Ces additifs agissent comme un engrais intelligent : ils ne ciblent pas une espèce particulière, mais modifient subtilement les conditions pour favoriser les micro-organismes les plus efficaces dans l’oxydation du cuivre. Le résultat observé en laboratoire est impressionnant : jusqu’à 90 % de récupération du métal contre 60 % en moyenne avec la méthode classique.
- Augmentation moyenne espérée sur site : 20 à 30 % de cuivre supplémentaire
- Plage réaliste après passage à l’échelle : 50 à 70 % de récupération totale
- Coût des additifs : très faible (composés inorganiques courants)
- Aucune modification génétique ni introduction d’organismes étrangers
Cette approche présente plusieurs avantages stratégiques : simplicité réglementaire (pas d’OGM), compatibilité avec les procédés actuels, et surtout un impact environnemental limité comparé à l’ouverture de nouvelles mines.
Un marché sous tension extrême d’ici 2030-2040
Pourquoi s’intéresser au cuivre maintenant ? Parce que la demande explose. Les estimations convergent : la transition énergétique (éolien, solaire, véhicules électriques, réseaux intelligents) et l’essor massif de l’intelligence artificielle (data centers très gourmands en cuivre) vont faire passer la consommation mondiale de 25 à 30 millions de tonnes par an d’ici 2035, voire 40 millions en 2050 selon les scénarios les plus ambitieux.
Or l’offre peine à suivre. Les nouvelles découvertes de gisements importants se raréfient, les permis d’exploitation prennent 10 à 15 ans, et les teneurs des mines actuelles diminuent régulièrement. Sans innovation majeure, un déficit structurel de 20 à 25 % pourrait apparaître dès 2040.
| Période | Demande estimée (Mt) | Offre prévue (Mt) | Écart potentiel |
| 2025 | 26 | 25-26 | ≈ équilibré |
| 2035 | 32-35 | 28-30 | -4 à -7 Mt |
| 2040 | 38-42 | 30-33 | -8 à -12 Mt |
Face à cette équation, les investisseurs se ruent sur les projets miniers classiques (KoBold Metals a levé plus de 500 M$ pour un seul gisement en Zambie), mais aussi sur les technologies alternatives. C’est dans ce contexte que les 6 millions de dollars levés par Transition Metal Solutions prennent tout leur sens.
Une levée de fonds et un plan en trois étapes
Le tour de table seed a été mené par Transition Ventures, avec la participation de fonds spécialisés dans le climat et les deeptech : Climate Capital, New Climate Ventures, Possible Ventures, SOSV, Dolby Family Ventures, Essential Capital, Kayak Ventures, Understorey Ventures et Astor Management AG.
Ces capitaux serviront principalement à financer deux jalons cruciaux :
- Validation indépendante en laboratoire par un centre de métallurgie reconnu
- Essai pilote sur un tas de démonstration de plusieurs dizaines de milliers de tonnes
« Sans résultats tiers, personne ne nous croira », reconnaît sobrement Sasha Milshteyn. L’industrie minière est conservatrice ; elle exige des preuves solides avant d’investir des millions dans un changement de procédé.
Personnalisation selon chaque mine
Chaque site minier possède sa propre signature microbienne, influencée par la géologie, l’altitude, la température, la présence d’argiles ou d’autres métaux. Transition prévoit donc de réaliser un diagnostic initial pour adapter la composition exacte de son cocktail de prébiotiques.
À terme, avec suffisamment de données collectées sur différents sites, l’équipe espère pouvoir prédire en amont quels additifs seront les plus efficaces pour un type donné de minerai. Une sorte de médecine personnalisée… mais pour des tas de roches.
Impacts environnementaux et économiques
Si la technologie tient ses promesses, les bénéfices seraient multiples :
- Augmenter la production sans ouvrir de nouvelles mines → moins de déforestation, moins de déplacement de populations
- Prolonger la durée de vie des mines existantes → stabilité pour les communautés locales
- Réduire la quantité de déchets miniers par tonne de cuivre produite
- Baisser potentiellement l’intensité énergétique et hydrique du procédé
- Maintenir des prix du cuivre plus stables pour l’industrie de la transition énergétique
Économiquement, même une augmentation modeste de 20 % sur un site produisant 100 000 tonnes par an représente 20 000 tonnes supplémentaires de cuivre. À 10 000 $ la tonne (prix plausible en 2030), cela génère 200 millions de dollars de revenus additionnels… pour un coût d’additifs très faible.
Les défis qui restent à relever
Malgré l’enthousiasme, plusieurs obstacles demeurent. Passer du laboratoire au terrain reste toujours complexe : variabilité climatique, hétérogénéité du minerai, circulation réelle des solutions, etc. Les essais pilotes seront déterminants.
Ensuite, convaincre les majors minières (BHP, Rio Tinto, Codelco, Freeport…) d’adopter une nouvelle pratique demande du temps. Ces groupes sont prudents et leurs processus de décision sont longs.
Enfin, même si la technologie fonctionne, elle ne résoudra pas à elle seule la pénurie de cuivre. Elle peut cependant acheter du temps précieux et réduire la pression sur l’exploration de nouveaux gisements.
Vers une bio-métallurgie 2.0 ?
Transition Metal Solutions fait partie d’un mouvement plus large : celui des technologies biologiques appliquées à l’extraction minière. D’autres startups explorent les biomines, la bioflottation, la biosorption de métaux précieux ou encore la récupération de lithium à partir de saumures via des bactéries.
Mais l’approche « prébiotique » de Transition est particulièrement intéressante car elle reste simple, peu coûteuse et compatible avec l’existant. Elle pourrait devenir un standard dans les mines de cuivre à lixiviation en tas, qui représentent déjà une part significative de la production mondiale.
Dans cinq à dix ans, quand on regardera en arrière, il est possible que l’on considère cette petite levée de fonds de 6 millions comme le point de départ d’une petite révolution dans l’industrie minière. Une révolution qui aura commencé non pas avec des explosifs ou des machines géantes, mais avec quelques kilos de sels minéraux soigneusement choisis pour nourrir des milliards de microbes invisibles.
Et si la solution à l’un des plus grands goulots d’étranglement de la transition énergétique venait finalement… d’un bol de prébiotiques pour bactéries ?
À suivre de très près.
