Acier vert n’est plus un oxymore. En août 2021, le sidérurgiste SSAB a livré au constructeur Volvo 25 tonnes d’acier zéro fossile. Une première mondiale réalisée en partenariat avec le minier LKAB, qui a réussi à utiliser une technologie éprouvée, la réduction directe au gaz (DRI), avec de l’hydrogène vert produit grâce à l’hydroélectricité de l’électricien Vattenfall. Rassemblées au sein du consortium Hybrit, ces trois entreprises suédoises ont annoncé l’industrialisation commerciale du procédé dès 2025 en Suède. Obligeant notamment le géant de l’acier européen, ArcelorMittal, à bousculer sa stratégie climat.
En Europe, l’heure n’est plus au développement des technologies palliatives permettant de réduire de 10 à 20 % l’empreinte de la production d’acier dite « intégrée » alliant hauts-fourneaux et convertisseurs à oxygène (BF-BOF) : torréfaction de biomasse, injection de gaz pour diminuer l’usage du coke et capture du CO2 (CCUS) des gaz sidérurgiques pour produire des composés chimiques utiles à l’industrie, comme l’éthanol. La priorité est désormais au remplacement des vieux hauts-fourneaux par des DRI à l’hydrogène vert ou, à défaut, au gaz naturel mais convertibles à l’hydrogène, associés à des fours à arc électrique (FEA), avec ou sans CCUS, partout où cela est possible.
Bonne nouvelle, les équipementiers leaders en technologies DRI, Primetals Technologies, Danieli, Tenova, SMS et sa filiale Paul Wurth sont tous européens, observe le cabinet Roland Berger. Au niveau mondial, les dispositifs de CCUS pourraient équiper plus de la moitié (53 %) de la capacité sidérurgique d’ici à 2050, estime l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Ce serait d’autant plus pertinent dans les régions où le parc est plus jeune, comme en Chine. Mais la DRI à base d’hydrogène et le CCUS ne permettraient d’atteindre que 24 % des nécessaires réductions d’émissions cumulées du secteur sidérurgique d’ici à 2050, selon l’AIE.
Recycler la ferraille
Il existe heureusement une autre voie pour décarboner l’acier. « On oublie que 45 % de l’acier est déjà vert. Il est produit dans les mini-usines qui recyclent la ferraille », explique Marcel Genet, du cabinet Laplace Conseil, un expert du secteur. Certes, les électrodes utilisées dans les fours à arc pour fondre l’acier empêchent le procédé d’être à zéro émission. Mais ce recyclage n’émet que 0,3 à 0,6 tonne de CO2/tonne d’acier brut, contre environ 2 tonnes dans la filière intégrée au charbon, et 1,2 tonne avec une DRI au gaz.
Toute la communication actuelle sur l’acier vert est faite sur la DRI et l’hydrogène. Mais la réalité de la sidérurgie, c’est qu’elle est la plus grande entreprise de recyclage au monde.
— Marcel Genet, cabinet Laplace Conseil
Dans le monde, 600 millions de tonnes de ferraille, dont 200 millions en Chine, sont déjà recyclées par an, fonderie comprise. Soit un tiers de la production annuelle mondiale d’acier brut, qui s’élève à près de 1,9 milliard de tonnes. Et pas pour produire uniquement un « acier à ferrer les ânes », ironise Marcel Genet. Lui y croit dur comme fer : on sait faire tous les aciers à partir de ferraille recyclée, sans aucune exception. « Toute la communication actuelle sur l’acier vert est faite sur la DRI et l’hydrogène. Mais la réalité de la sidérurgie, c’est qu’elle est la plus grande entreprise de recyclage au monde », rappelle-t-il.
Les sidérurgistes commencent à en prendre conscience. En mars 2021, ArcelorMittal a lancé ses premiers certificats verts, Xcarb, pour que ses clients industriels puissent valider dans leur scope 3 (émissions amont ou aval) l’usage d’acier recyclé. Le groupe compte monter à 25 % la proportion de ferraille dans sa production de produits plats (pour l’auto et l’emballage), et jusqu’à 100 % dans ses fours. Même si « la production de ferraille dans le monde va doubler d’ici à trente ans », estime Marcel Genet, il va falloir en sécuriser l’approvisionnement – aujourd’hui l’Europe exporte largement sa ferraille – et « travailler sur l’aspect technologique du tri et de la séparation », explique Stéphane Tondo, membre de l’équipe climat d’ArcelorMittal.
Sécuriser les apports d’énergie
Il faudra aussi sécuriser les apports d’énergie. Car décarboner l’acier va nécessiter une quantité phénoménale d’électricité renouvelable, voire nucléaire. En Europe, « notre secteur aura besoin à lui seul de 400 térawattheures [TWh] d’électricité renouvelable, dont 250 pour la production de 5,5 millions de tonnes d’hydrogène, chaque année à partir de 2050 », écrit le syndicat européen du secteur Eurofer. Pour produire 1,5 million de tonnes d’acier vert par an en Suède et en Finlande, SSAB estime qu’il aura besoin de 15 TWh d’électricité et que LKAB consommera 55 TWh pour basculer ses mines vers l’électrique.
Le plus grand défi de l’acier vert ne serait donc pas les DRI à l’hydrogène, mais la construction de suffisamment de capacités de production d’électricité renouvelable, et des lignes à haute tension qui vont avec. « Le point fort d’Hybrit, c’est d’être un consortium qui comprend un minier, un sidérurgiste et un énergéticien. Ils contrôlent toute la chaîne, observe Marcel Genet. Pour réaliser la transition, il faudra un partenariat entre un fournisseur d’énergie, un sidérurgiste et si possible le producteur de minerais de fer. » La start-up suédoise H2 Green Steel l’a compris. Elle vient de négocier un accord avec l’énergéticien Iberdrola pour produire de l’acier vert au Portugal ou en Espagne.
Financer la transition
On ne peut pas attendre des sidérurgistes qu’ils se fassent mal en investissant tout ce qu’ils gagnent dans cette conversion. Il faut préparer les esprits, quelqu’un va devoir payer.
— Michel Jacob, partenaire senior chez Roland Berger
L’autre frein relève du financement de cette transition. « Réduire de 30 % les émissions de la sidérurgie européenne d’ici à 2030 et de 80 à 95 % d’ici à 2050 tout en préservant 330 000 emplois et une production de 160 millions de tonnes par an nécessite 52 milliards d’euros d’investissements », a calculé Eurofer. « Le financement est un réel obstacle à la décarbonation du secteur, souligne Michel Jacob, partenaire senior chez Roland Berger. Car on ne peut pas attendre des sidérurgistes qu’ils se fassent mal en investissant tout ce qu’ils gagnent dans cette conversion. Il faut préparer les esprits, quelqu’un va devoir payer. Pouvoirs publics, consommateurs, tout le monde devra mettre la main au portefeuille. »
Restera à créer un marché pour cet acier vert, car c’est rarement le premier poste de réduction d’émissions de l’automobile, ou même du bâtiment. Or les coûts de production pourraient être de 35 à 100 % plus élevés. Selon ArcelorMittal, un soutien d’environ 50 % des coûts totaux sera nécessaire pour permettre aux entreprises de rester compétitives au niveau régional et mondial pendant la période de transition. À l’Europe, il réclame un cadre réglementaire pour se protéger de la concurrence, des Chinois notamment, qui produisent la moitié de l’acier mondial.
Mais le mécanisme d’ajustement carbone aux frontières imaginé par Bruxelles, qui s’accompagne d’une suppression des quotas carbone gratuits, ne suffira pas. Les sidérurgistes européens veulent garder des allocations gratuites au moins jusqu’à 2030, voire 2035, pour amortir le coût du CO2 et de l’hydrogène. Et pour résister à l’acier asiatique. Si le premier producteur mondial, le coréen Posco, mais aussi le japonais Nippon Steel et les indiens JSW Steel et Tata Steel Europe se sont, eux aussi, engagés à être neutres en carbone en 2050, on ne connaît rien de leur feuille de route. Et encore moins des intentions climat réelles des aciéristes chinois.
