Imaginez un monde où la transition énergétique et l’explosion de l’intelligence artificielle se heurtent brutalement à une pénurie massive de cuivre. Ce scénario, loin d’être de la science-fiction, pourrait devenir réalité d’ici 2030-2040 selon de nombreuses projections. Le cuivre, ce métal rouge indispensable aux câbles, aux data centers, aux véhicules électriques et aux infrastructures renouvelables, risque de manquer cruellement alors que la demande explose. Mais une jeune pousse innovante pourrait bien changer la donne en s’attaquant à un levier inattendu : la microbiologie des mines. Bienvenue dans l’univers fascinant de Transition Metal Solutions, une startup qui applique le concept de prébiotiques… aux tas de minerai.
Alors que les géants technologiques et les investisseurs se ruent sur les nouveaux gisements, une approche radicalement différente émerge. Plutôt que de creuser toujours plus profond ou d’ouvrir de nouvelles mines dans des conditions toujours plus extrêmes, pourquoi ne pas simplement extraire davantage de cuivre des sites déjà exploités ? C’est précisément la promesse de cette startup qui vient de boucler un tour de seed de 6 millions de dollars pour passer à la vitesse supérieure.
La pénurie de cuivre : un mur qui se rapproche dangereusement
Le cuivre est partout dans notre quotidien high-tech. Chaque data center AI consomme des kilomètres de câbles, chaque borne de recharge rapide pour VE en contient plusieurs kilos, sans parler des réseaux électriques intelligents et des éoliennes. Pourtant, les experts s’accordent à dire que nous approchons d’un point de rupture.
Selon diverses analyses sectorielles, la demande mondiale de cuivre pourrait dépasser l’offre de 20 à 25 % dès 2040 si aucune mesure corrective n’est prise. Même les scénarios les plus optimistes tablent sur un déficit significatif dès la fin de cette décennie. Les prix, déjà élevés, pourraient alors atteindre des niveaux stratosphériques, freinant mécaniquement la transition énergétique mondiale.
Face à cette urgence, les capitaux affluent massivement vers le secteur minier. KoBold Metals, startup soutenue par Breakthrough Energy Ventures (Bill Gates) et Andreessen Horowitz, a levé 537 millions de dollars en 2025 pour exploiter un gisement zambien prometteur. Mais trouver de nouveaux gisements de classe mondiale devient de plus en plus rare et coûteux. D’où l’intérêt croissant pour l’optimisation des sites existants.
« Dans les mines conventionnelles, on laisse souvent 65 % du cuivre dans le minerai. On peut faire beaucoup mieux. »
– Sasha Milshteyn, co-fondateur et CEO de Transition Metal Solutions
Le bioleaching : quand les bactéries font le travail des machines
Depuis des décennies, les producteurs de cuivre utilisent une technique appelée heap leaching (lixiviation en tas). On empile le minerai concassé en immenses monticules, on arrose avec une solution acide, et des bactéries naturellement présentes oxydent les minéraux sulfurés pour libérer le cuivre. Ce procédé, relativement peu coûteux et respectueux de l’environnement comparé à la pyrométallurgie, représente aujourd’hui plus de 20 % de la production mondiale de cuivre.
Mais ces communautés microbiennes sont complexes. Elles fonctionnent comme un écosystème où chaque espèce joue un rôle précis. Pendant longtemps, les industriels ont tenté d’améliorer les rendements en isolant ou en modifiant génétiquement quelques souches jugées performantes, puis en les réintroduisant en masse dans les tas. Résultat ? Des améliorations souvent temporaires, voire inexistantes sur le long terme.
C’est là que Transition Metal Solutions propose une rupture conceptuelle majeure : plutôt que de jouer les microbiologistes de précision, l’entreprise adopte une approche systémique inspirée de la nutrition humaine.
Les prébiotiques appliqués aux mines : l’idée géniale
Dans le monde de la santé intestinale, les prébiotiques sont des composés non digestibles qui nourrissent sélectivement les bonnes bactéries du microbiote, favorisant ainsi l’équilibre global de la flore. Transition Metal Solutions transpose exactement ce principe aux communautés microbiennes des tas de lixiviation.
Au lieu d’ajouter des bactéries spécifiques, la startup diffuse un cocktail propriétaire de composés majoritairement inorganiques, bon marché et déjà présents en mine. Ces additifs agissent comme des nutriments qui stimulent l’ensemble de la communauté microbienne, la faisant passer à un état fonctionnel supérieur pour la solubilisation du cuivre.
- Approche holistique plutôt que ciblée sur quelques souches
- Composés simples, peu coûteux et non OGM
- Adaptation possible à chaque site selon sa microbiologie spécifique
- Potentiel d’amélioration progressive avec l’accumulation de données
Les premiers résultats en laboratoire sont impressionnants : extraction de 90 % du cuivre contre 60 % avec la méthode classique sur les mêmes échantillons. En conditions réelles de heap leach, où les rendements oscillent généralement entre 30 et 60 %, la startup vise 50 à 70 %, voire davantage une fois optimisé.
Pourquoi l’approche classique a échoué (et pourquoi celle-ci pourrait réussir)
Sasha Milshteyn, le CEO, pointe plusieurs limites structurelles des approches précédentes :
Premièrement, plus de 90 % des micro-organismes présents dans les tas sont inconnus et non cultivables en laboratoire avec les techniques classiques. Seule une infime fraction (environ 5 %) est accessible à la manipulation directe.
Deuxièmement, les conditions extrêmes des heap leach (pH ~2, forte salinité métallique, présence d’argiles) sont très difficiles à reproduire fidèlement en labo, ce qui fausse les résultats.
Troisièmement, introduire massivement une ou deux souches dans un écosystème complexe revient à vouloir imposer un champion dans une équipe déjà en place : l’effet boost initial s’estompe rapidement car l’équilibre global se rétablit.
« Nous ne cherchons pas à booster une ou deux espèces stars. Nous voulons élever l’ensemble de la communauté vers un état fonctionnel supérieur. »
– Sasha Milshteyn
De la théorie à la pratique : le plan de déploiement
Avec ses 6 millions de dollars frais levés auprès d’investisseurs spécialisés en climate tech (Transition Ventures en lead, mais aussi Climate Capital, New Climate Ventures, SOSV, Dolby Family Ventures et plusieurs autres), Transition Metal Solutions entre dans une phase cruciale :
- Validation indépendante en laboratoire tiers reconnu dans l’industrie minière
- Essai pilote sur un tas de démonstration de plusieurs dizaines de milliers de tonnes
- Adaptation site par site via analyse initiale de la communauté microbienne
- Développement à terme d’un modèle prédictif basé sur l’accumulation de données
La startup mise sur la crédibilité des résultats tiers pour convaincre les majors minières, souvent très conservatrices en matière de nouvelles technologies appliquées à leurs actifs stratégiques.
Impacts business et stratégiques majeurs
Si la technologie tient ses promesses, les implications sont considérables pour plusieurs acteurs :
Pour les producteurs de cuivre : augmentation significative du rendement sans nouveaux investissements massifs en exploration ou en infrastructure. Meilleure rentabilité des actifs existants et prolongation de la durée de vie des mines.
Pour les acheteurs stratégiques (Tesla, Google, Amazon, Microsoft, etc.) : sécurisation partielle de l’approvisionnement en cuivre sans dépendre uniquement de l’ouverture de nouvelles mines souvent controversées sur le plan environnemental et social.
Pour les investisseurs climate tech : démonstration qu’il existe encore des leviers d’optimisation massifs dans les industries extractives traditionnelles grâce aux biotechnologies appliquées.
Pour la planète : réduction potentielle du besoin d’ouvrir de nouvelles mines dans des zones sensibles, diminution de l’empreinte environnementale par tonne de cuivre produite.
Les défis qui restent à relever
Malgré l’enthousiasme légitime, plusieurs obstacles demeurent :
- Variabilité importante d’un site à l’autre → nécessité d’une personnalisation
- Acceptation par des industriels très averses au risque technologique
- Preuve de la stabilité du gain sur plusieurs cycles d’exploitation
- Concurrence avec d’autres approches (nouvelles chimies, IA pour l’optimisation des paramètres, etc.)
Mais la simplicité relative du concept (pas d’OGM, composés inorganiques basiques) et le faible CAPEX additionnel pourraient constituer des avantages compétitifs majeurs.
Vers une nouvelle vague d’innovation biotech dans le mining ?
Transition Metal Solutions n’est pas la seule à explorer la voie microbiologique. D’autres startups et projets de recherche travaillent sur l’ingénierie de consortia microbiens, l’utilisation de phages pour moduler les communautés, ou encore l’intégration de capteurs IoT et d’IA pour piloter en temps réel les paramètres biologiques des tas.
Mais l’approche « prébiotique » se distingue par sa simplicité opérationnelle et son coût potentiellement très compétitif. Si elle parvient à passer l’épreuve du terrain industriel, elle pourrait ouvrir la voie à une véritable révolution dans l’extraction des métaux critiques, non seulement pour le cuivre mais potentiellement pour d’autres métaux (nickel, cobalt, zinc…).
Dans un monde où la tension sur les matières premières stratégiques ne cesse de croître, les solutions qui permettent d’extraire plus avec moins d’impact environnemental et moins d’investissements massifs seront celles qui attireront les regards… et les prochains gros chèques des investisseurs.
À suivre de très près.
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