En France, produire de l’acier et de l’aluminium avec zéro émission de dioxyde de carbone (CO2) ne semble pas pour demain. Décarboner ces industries lourdes – qui utilisent traditionnellement du charbon (pour l’acier) ou du graphite (pour l’aluminium) pour extirper l’oxygène présent dans le minerai de fer et l’alumine – est pourtant vital. Lors de la signature des contrats de décarbonation des 49 sites industriels les plus émetteurs de dioxyde de carbone, il y a un an, le gouvernement soulignait la responsabilité majeure des six sites métallurgiques représentés, qui forment, grosso modo, l’amont des usines métallurgiques françaises et concentrent 85% des émissions de la filière. À eux seuls, ils ont émis 20,5 millions de tonnes de CO2 en 2015, soit près de la moitié des émissions des 50 sites les plus polluants ! À elles seules, les deux aciéries intégrées d’ArcelorMittal, à Dunkerque (Nord) et à Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône) représentaient 19 millions de tonnes en 2015. Mais comme dans le reste de l'industrie tricolore, les plans affichés ne se sont pas encore pleinement traduits en acte, en partie en raison des difficultés technologiques et économiques que posent la décarbonation de ces secteurs.
Arcelor Mittal n'a pas annoncé d’investissements finaux
Du côté du fleuron sidérurgique franco-indien ArcelorMittal, l'objectif affiché est de diminuer les émissions du groupe en Europe de près de 40% d'ici à 2030. À court terme, son plan mise sur l’optimisation de ses procédés et l’augmentation de la part de ferraille recyclée, bien moins émettrice de carbone. La dynamique est enclenchée, comme en témoigne l’inauguration récente, à Fos, d’un four-poche à 76 millions, conçu pour pouvoir réchauffer la fonte en fusion refroidie en sortie de haut-fourneau par l’incorporation de cinq fois plus de ferraille. De quoi réduire l’empreinte carbone du site de 10%. À Dunkerque, le groupe améliore aussi sa gestion de la ferraille, et a annoncé dès 2021 son ambition de passer d’une à deux millions de tonnes d’acier recyclé par an. En parallèle, ArcelorMittal est passé de cinq hauts-fourneaux actifs en France en 2022 à trois aujourd’hui.
Pour entamer durablement ses émissions, le groupe doit ensuite sortir du charbon, ou capter le CO2 produit par sa combustion. À Dunkerque, le groupe sidérurgique privilégie la première option et prévoit d’installer une unité de réduction directe (ou DRI), qui peut utiliser du gaz naturel ou de l’hydrogène, ainsi que deux fours électriques géants capables de fondre le minerai de fer pré-réduit. Ce plan estimé à 1,7 milliard d’euros, a obtenu l’été dernier le feu vert de l’Europe pour une subvention de 850 millions d’euros. Ce subside, qui prévoyait initialement la construction de nouvelles installations entre 2023 et 2026, n’a pas suffi à convaincre Arcelor Mittal de lancer les travaux pour l'instant. À Fos, le groupe prévoit aussi d’installer un four à arc électrique, mais n’a pas, non plus, validé l’investissement.
Sécuriser la rentabilité à long-terme de l’acier vert
Pourquoi cette longue attente, qui interroge et inquiète les associations écologistes et les syndicats ? Plusieurs sidérurgistes ont déjà commencé la construction de réacteurs de DRI pensés pour fonctionner avec de l’hydrogène en Europe. Mais ils éprouvent parfois des difficultés, comme en témoignent les hésitations de Thyssenkrupp, dont le plan à trois milliards est remis en question selon le journal économique allemand Handelsblatt. Le DRI est une technologie nouvelle basée sur un élément encore rare et onéreux – l’hydrogène vert, produit par électrolyse – qui rend ses performances économiques incertaines, alors que les surcapacités sidérurgiques chinoises mettent le marché sous tension.
Se défendant de toute inaction, les équipes d’ArcelorMittal «continuent à travailler pour que les projets soient rentables sur le long-terme», expliquait en mars Eric Niedziela, le vice-président action climat d’ArcelorMittal Europe, auprès de L’Usine Nouvelle. «Sur le site de Dunkerque, les études d’ingénierie, qui détermineront de façon plus précise le montant des investissements, se déroulent conformément au planning», écrit aujourd’hui ArcelorMittal. Une décision d’investissement est attendue d'ici à la fin de l’année.
Saint-Gobain abandonne l'hydrogene et se tourne vers le recyclage
Chez Saint-Gobain PAM, à Pont-à-Mousson (Meurthe-et-Moselle), qui opère aussi un haut-fourneau, la donne est différente. L’usine de 650 salariés produit chaque année quelque 200 à 300000 tonnes de canalisations en fonte ductile, pour une empreinte carbone de 400000 tonnes de CO2. À cette échelle, elle a donc décidé d’abandonner la piste hydrogène, un temps envisagée, pour se concentrer sur le recyclage de ferraille, afin de réduire ses émissions de 80% par rapport à 2017.
«Le grand projet de notre feuille de route concerne le remplacement du haut fourneau par un four électrique», dévoile Neill McDonald, responsable RSE, R&D et développement durable chez Saint-Gobain PAM. Le montant de l’investissement, pour lequel une décision finale est attendue dans les prochains mois pour une mise en service en 2028, n’est pas dévoilé. «Il y a une prise de risque assez importante, ce qui nécessite un soutien financier et aussi extra-financier de l’État. Il faut sécuriser certains aspects comme l’alimentation électrique et les matières premières», précise le cadre de Saint-Gobain.
L’aluminium encore loin de la capture de carbone
Que dire de l'aluminium enfin ? À court-terme, les deux producteurs de ce métal léger en France, Aluminium Dunkerque (Nord) et Trimet (Savoie), misent surtout sur l’introduction d’aluminium recyclé dans leurs produits. Aluminium Dunkerque, notamment, a investi 12 millions d’euros pour la création d’un nouveau four dédié, qui doit démarrer début 2025. Pour le reste, les deux industriels ont officialisé, fin 2023, un projet de consortium avec l’équipementier Fives et le géant anglo-australien Rio Tinto pour développer une solution de captage de carbone adaptée à leur production. «Grâce à notre électricité décarbonée, l’aluminium primaire que l’on produit en France à déjà l’une des empreintes carbone les plus faibles au monde. Nous devons donc travailler sur les émissions de nos procédés», rappelle Loïc Maenner, directeur général de Trimet France. Dont acte : le consortium développe deux prototypes dédiés à capter les émissions qu’entraîne l’utilisation d’anodes en carbone dans les cuves d'électrolyses, qui servent à transformer l'alumine en aluminium.
«La création du consortium a coûté trois millions d’euros, que nous avons mis sur la table [avec une aide de l’Ademe]. Mais nous développons une technologie qui n’existe pas, c’est normal que ce soit un peu long. Nous n’avons pas ralenti la cadence», justifie Guillaume de Goÿs, le PDG d’Aluminium Dunkerque. Le calendrier du projet prévoit trois phases, avec la construction d’un pilote à l’échelle industrielle autour de 2027 puis d’une usine complète vers 2030 ou un peu plus tard. Elle s’installera chez Aluminium Dunkerque, idéalement placé sur un futur hub d’exportation de CO2 vers la mer du Nord et qui s’est engagé auprès de l’État à réduire ses émissions de CO2 (500000 tonnes en 2015) de 59% à la fin de la décennie.
La question de la viabilité économique
«La viabilité économique reste une vraie question : il faut que notre futur aluminium produit avec moins de carbone soit valorisé sur le marché, ce dont nous ne sommes pas sûrs. Avant d’investir, il faudra aussi que nous puissions sécuriser nos approvisionnements en électricité à des prix abordables», précise Guillaume de Goÿs. Son comparse,Trimet, est moins ambitieux et prévoit de baisser ses émissions (275 000 tonnes en 2015) de seulement 10% d'ici à 2030. «Nous n’avons pas de bazooka qui nous permet de réduire nos émissions de moitié, nous avons été réalistes», fait valoir Loïc Maenner qui travaille sur l’électrification de ses fours ou l’optimisation de l’usure des anodes. Pour le reste, il regarde aussi l’utilisation d’anodes dites “inertes”, qui ne rejettent pas de CO2 et sont vues comme la prochaine rupture dans le monde de l’aluminium. «Si cela fonctionne, nous préférons une solution qui permet de réduire le CO2 à la source. D’autant que comme nous sommes isolés, l’exportation de CO2 sera plus difficile qu’à Dunkerque», explique l’industriel.
Nathan Mann, avec Julien Cottineau
