Dans un tout nouveau bâtiment de la ville suédoise de Luleå, le sidérurgiste SSAB utilise une nouvelle méthode de production qui pourrait révolutionner l'industrie sidérurgique très polluante en éliminant la quasi-totalité de ses émissions de CO2.
Attention cependant : faire fonctionner la méthode à grande échelle présente des défis majeurs, et cette technique n’est peut-être pas aussi décisive qu’on l’espère. Les critiques affirment que cela pourrait simplement déplacer les émissions ailleurs. C'est un vrai désastre, hein ? Trouver des moyens de décarboner l’acier, élément indispensable de l’industrie moderne, est l’une des clés pour réduire considérablement les émissions et atteindre les objectifs climatiques.
Steel, un éléphant dans une cristallerie
Parmi les industries lourdes, la sidérurgie est le numéro un des émissions de CO2 selon le AIE.
La Association mondiale de l'acier estime que l'industrie représente environ 7 à 9 % des émissions d'origine humaine dans le monde, avec environ 2,6 milliards de tonnes de CO2 émises rien qu'en 2020.
Ci-dessous avec l'acier « vert ». Mais à quel point est-il vert ?
À Luleå, l’apparence stérile du nouveau bâtiment contraste fortement avec le haut fourneau voisin couvert de suie qu’il est censé remplacer. Avec sa lueur orange distinctive du métal en fusion, le haut fourneau est aujourd’hui la principale méthode de production d’acier.
En changeant la technologie d'un haut fourneau normal où nous utilisons du charbon et émettons du CO2, nous nous retrouvons avec de l'eau normale à la place. Nous pouvons réduire les émissions de la sidérurgie de 90 %.
Monique Quinteiro, directeur de l'usine SSAB
Sans oxygène, pas de problème ?
Le minerai de fer qui sort d’une mine est généralement riche en oxydes, composés chimiques constitués de fer et d’oxygène, dont la forme la plus connue est la rouille. Pour fabriquer de l’acier, tout cet oxygène doit être éliminé, et à Luleå, on procède un peu différemment. "Au lieu d'utiliser de l'air chauffé, nous faisons circuler de l'hydrogène gazeux chaud", explique Quintero. L'hydrogène, comme le carbone du coke, se lie à l'oxygène du minerai de fer, créant ainsi de l'eau.
Bien que la soi-disant réduction directe du fer ne soit pas entièrement nouvelle, la nouvelle usine (qui fait partie d'un projet appelé HYBRITE) se distingue par l'utilisation d'hydrogène, produit par électrolyse, et par l'électricité dans le processus de production provenant uniquement de sources renouvelables.
Si le projet pilote fonctionne et est étendu, dit Quintero, « nous pouvons en principe résoudre la cause profonde des émissions de CO2 ».
Pourtant, des défis subsistent pour l’acier vert
En août, SSAB a expédié le premier lot de tôles d'acier, Tonnes 25, fabriqué selon le nouveau procédé, labellisé « sans fossiles » par le constructeur de camions Volvo. C'est une goutte d'eau dans l'océan comparé à 1,86 milliard de tonnes d'acier expédiés par les sidérurgistes en 2020, selon la World Steel Association.
Mais SSAB vise à produire 1,5 million de tonnes d’« acier sans fossiles »» par an à partir de 2026, contre sa production actuelle de 7,5 millions de tonnes par an. Est-ce que cela peut être fait plus rapidement ? Peut être.
Le plus grand obstacle à la production à grande échelle est l’accès à l’électricité, en particulier à l’électricité produite à partir de sources renouvelables. Pour fonctionner à grande échelle, SSAB aurait besoin d'environ 15 térawattheures (TWh) d'électricité par an. Toutefois, pour l'extraction « propre » du fer, 55 TWh sont nécessaires. C'est beaucoup. C'est trop. Pour vous donner une idée, le total représente environ un tiers de la consommation totale d'électricité de l'ensemble de la Suède.
Des doutes sur des doutes
"Cela nécessite d'énormes quantités d'électricité, à une époque où la production électrique est déjà menacée", dit-il. Christian Sandström, professeur associé à la Jonkoping International Business School. Sandstrom et deux collègues ont écrit un article en octobre critiquant le projet et remettant en question le label « sans fossiles ».
Le véritable effet de cet acier à base d’hydrogène est une augmentation de la consommation d’électricité, et d’après ce que nous pouvons voir, rien n’indique que l’électricité devienne totalement « sans énergie fossile ».
Christian Sandström, professeur associé à la Jonkoping International Business School.
Pourtant, les choses bougent. En février, la nouvelle société suédoise Acier vert H2 a annoncé son intention de construire une installation qui serait opérationnelle en 2024. L'entreprise chinoise HBIS, le troisième producteur mondial d'acier, a annoncé en mai qu'il avait démarré la production dans une usine de démonstration pour sa réduction directe du fer à l'aide d'hydrogène.
Peut-être faut-il repenser la méthode, peut-être devons-nous encore attendre pour avoir plus d’électricité issue de sources renouvelables, mais nombreux sont ceux qui parient que l’acier vert sera véritablement l’avenir.
