Sobriété hydrique : la chimie monte en puissance

Réduire de 10 % les prélèvements d'eau dans l'environnement d'ici à 2030. C'est l'un des objectifs affichés du plan d'action pour une gestion résiliente et concertée de l'eau lancé parle gouvernement français, en mars 2023. Pour y parvenir, l'État compte notamment sur le soutien de l'industrie. Et pour cause, sur les 32,8 milliards de m3 d'eau prélevés en France en moyenne entre 2010 et 2019, 9 % sont consacrés aux usages industriels (voir encadré). En mars 2024, le gouvernement a dévoilé une liste de 55 sites industriels qui seront accompagnés par l'État dans leur démarche de sobriété hydrique. À eux seuls, ils représentent près de 25 % des prélèvements et consommations d'eau de l'industrie. Or, vingt-sept d'entre eux appartiennent à la filière chimie et matériaux. Dans le cadre du Plan Eau, chacun de ces sites, ainsi que la filière dans son ensemble, ont établi des plans de sobriété hydrique (PSH) dont les actions vont se déployer jusqu'en 2030. Mais la chimie part avec une longueur d'avance sur d'autres secteurs industriels. « Nous avons été les premiers à publier notre PSH », se félicite Céline Caroly, experte environnement de France Chimie. « Comme nous nous intéressons à la question de l'eau depuis plusieurs années, nous avions déjà envisagé des actions que nous avons pu intégrer à notre PSH », justifie-t-elle. Cette démarche anticipée de l'organisation professionnelle répond à une prise de conscience progressive de ses adhérents sur les enjeux associés à la ressource en eau. « La problématique a commencé par pénétrer le monde de la RSE avec des aspects de développement durable, puis elle a impacté le monde des HSE, d'abord dans un souci de conformité réglementaire de la qualité des eaux de rejet, puis de la quantité d'eau prélevée », explique Céline Caroly. « Plus récemment, les acteurs financiers se sont penchés sur le sujet, ils considèrent de plus en plus l'eau comme une ressource qui a de la valeur, au même titre que l'énergie », complète-t-elle.

L'eau, une ressource valorisée

Au sein de Novacarb, filiale du groupe Hu-mens qui produit et commercialise du carbonate et du bicarbonate de sodium au sein de son usine basée en Meurthe-et-Moselle, la prise de conscience relative aux enjeux environnementaux liés à l'eau date de plus de trente ans. Dans les années 1990, la société a commencé à investir dans des tours aéroréfrigérantes, un choix technologique qui lui a permis de diminuer de 50 % ses prélèvements par rapport à une situation où elle aurait opté pour une autre technologie. Depuis, elle investit continuellement pour remplacer les équipements les plus anciens ou en acquérir de nouveaux. Le dernier remplacement à neuf d'une tour aéroréfrigérante a été réalisé en 2024. « À chaque fois, ce sont des investissements massifs en millions d'euros qui se cumulent avec les investissements de décarbonation », indique Julien David, ingénieur procédés au sein de Novacarb. « De la même manière que nous cherchons à économiser les matières premières et l'énergie, il est important d'intégrer dans nos procédés cette volonté d'économiser l'eau. » Le même parallèle a été fait au sein d'Arkema dans les années 2010. En 2015, le groupe français lançait son projet Arkema Energy pour mettre en place une culture de sobriété énergétique à tous les niveaux de l'entreprise. Et l'année suivante, le géant de la chimie dévoilait son programme Optim'O (voir encadré) visant à optimiser ses usages de l'eau. Pour épauler ses adhérents dans cette prise de conscience, France Chimie a lancé, dès 2022, un programme d'accompagnement Eau dans le cadre duquel plusieurs actions ont été déployées. À commencer par une campagne de sensibilisation et d'informations qui s'est déroulée sur l'automne et l'hiver 2022-2023. « L'idée était d'expliquer à nos adhérents à quel point la gestion de lares-source en eau est un enjeu écologique et de performance industrielle », explique l'experte environnement de France Chimie. Dans un deuxième temps, un outil d'autodiagnostic a été mis à disposition des exploitants pour les aider à connaître leur maturité en matière de gestion de l'eau et à définir les actions à mener.

« C'est un outil que nous considérons comme un premier pas dans les démarches à entreprendre pour une meilleure gestion de l'eau », résume Céline Caroly. Enfin, l'organisation professionnelle a publié un guide pratique composé de vingt fiches thématiques qui proposent des solutions concrètes (schématisation des flux, recherche de fuites, réutilisation, recyclage… ), ainsi que quatre fiches de retours d'expérience d'adhérents, pour illustrer ces solutions. Toutes ces actions étaient encours lorsque le Plan Eau du gouvernement a été lancé. Et l'ensemble de ces outils a été intégré au PSH de la filière, avec un objectif enligne de mire : obtenir des résultats de sobriété hydrique à l'horizon 2030.

Tous les indices

« Nous voulons être proactifs »

Si le Plan Eau fixe un objectif de réduction de 10 %, beaucoup de chimistes ont décidé d'être plus ambitieux. « Nous avons proposé une réduction de 15 % de nos prélèvements en eau à l'horizon 2030 », annonce Patrick Renck, responsable environnement chez Alsachimie, l'un des 55 sites industriels listés parle gouvernement.

« Nous voulons être proactifs, donc si nous pouvons aller au-delà des 10 % de réduction de nos prélèvements en eau requis parle plan de sobriété hydrique, nous le ferons » , affirme Julien David, ingénieur procédé au sein de Novacarb, lui aussi sur la liste gouvernementale. Entreprendre une quelconque démarche en vue d'atteindre ces objectifs suppose avant tout d'avoir à disposition une cartographie assez précise de l'utilisation qui est faite de l'or bleu.

Quelle quantité d'eau est prélevée ? Comment est-elle utilisée ? Quelle quantité est rejetée dans le milieu naturel ? « Il y a des enjeux spécifiques autour de chacune de ces questions » , souligne Thierry Ziegler, directeur du programme global eau et Optim'O chez Arkema. « Avant d'envisager des réductions de prélèvement, la première chose à faire, c'est compter. Les premières actions menées dans le cadre de notre programme Optim'O ont consisté à installer des compteurs sur nos sites et on s'est souvent rendu compte que les données d'entrée et de sortie ne rebouclaient pas » , détaille-t-il. La cartographie des usages de l'eau est encore plus indispensable sur des plateformes industrielles où l'eau prélevée est ensuite redistribuée entre différents acteurs. Sur la plateforme Weurope, gérée par Alsachimie, ils sont six industriels à se partager l'or bleu. « L' eau prélevée a toujours été bien mesurée, notamment parce qu'elle fait l'objet d'une redevance. Mais historiquement, l'exploitation des installations de production était réalisée par une seule entreprise et, de ce fait, la répartition entre consommateurs internes n'était pas une information essentielle » , analyse Patrick Renck. « Maintenant que plusieurs entreprises cohabitent, avoir un bilan détaillé des usages de l'eau est primordial », insiste-t-il. Conscient de ces enjeux, Alsachimie a indiqué dans son PSH plusieurs actions visant à améliorer sa comptabilité hydrique interne. « En dressant la cartographie de notre réseau d'eau, nous nous sommes rendu compte que certaines données étaient mal consolidées, voire manquantes ou reposaient sur des valeurs historiques mesurées par le passé », explique Patrick Renck. « Nous allons ajouter de nouveaux compteurs et remplacer des anciens afin d'avoir des données de consommation d'eau consolidées en temps réel », annonce-t-il. Sur la base de la cartographie détaillée de ses usages en eau, une entreprise peut alors mettre en place des actions à court terme pour optimiser sa consommation, notamment en modifiant certains paramètres de pilotage des procédés. « Nous avons identifié nos plus gros postes de consommation d'eau », explique Mathieu Kermorvant, responsable HSE chez BCF Life Sciences. « À partir delà, nous avons modifié certains de nos paramètres d'exploitation, comme certains débits d'eau sur nos opérations de nettoyage, et cela nous a permis d'atteindre une réduction de 10 % de nos prélèvements entre 2022 et 2024 », complète-t-il. Une démarche similaire a été entreprise au sein d'Alsachimie, afin d'améliorer le pilotage des échangeurs thermiques qui représentent à eux seuls 95 % des besoins en eau de l'entreprise. « Nous menons des études en interne, puis des essais, afin d'évaluer l'impact sur nos produits de modifications dans le pilotage des équipements, notamment l'impact d'un relèvement de la consigne de température de fonctionnement », confie Patrick Renck. La consommation d'eau de ces utilités est aussi fortement corrélée à leur état général : l'entartrement, la corrosion et l'encrassement de ces équipements induisent indirectement une consommation accrue. « Nous proposons des gammes de formulations d'eau de moindre minéralité à destination des tours aéroréfrigérantes et des chaudières vapeur afin d'éviter les dépôts et la corrosion pour limiter les consommations d'eau », souligne Emmanuelle Le Guern, Responsable Développement Commercial Industrie de BWT France.

Investir dans la REUT

Mais ces actions à court terme qui, pour la plupart, nécessitent peu d'investissements CAPEX, ne feront pas tout. Dans le cadre du Plan Eau, l'État apportera un soutien financier aux entreprises figurant sur la liste des 55 qui ont partagé, dans leur PSH, plus de 160 projets représentant 327 millions d'euros d'investissements prévisionnels. Près de 50 % de ce montant sont attribués à la cinquantaine de projets portés parla filière chimie et matériaux, qui envisage notamment de mettre en place des installations pour la réutilisation des eaux usées traitées (REUT). « À partir de notre cartographie hydrique, nous avons identifié tous les endroits où il était possible de réutiliser l'eau », explique l'ingénieur procédés au sein de Novacarb. « Cela implique de mettre en place une collecte des eaux réutilisables, un dispositif de traitement éventuel et des infrastructures de transport. Nous avons un potentiel d'investissement de 1 million d'euros jusqu'en 2027 que nous avons commencé à exploiter en 2024, en ciblant des zones permettant d'avoir le plus fort impact en un délai le plus court possible », détaille-t-il.

Une application dans le Morbihan

Un projet similaire a vu le jour sur le site de BCF Life Sciences dans le Morbihan. Pour un investissement total de 6,1 millions d'euros, subventionnés à hauteur de 44 % par l'Agence de l'eau, la PME française spécialisée dans l'extraction d'acides aminés à partir de la kératine présente dans des coproduits d'abattoirs, a démarré sa station de REUT en janvier 2025. Réalisée et coexploitée avec l'entreprise Ovive, l'installation est composée d'une station de traitement des effluents d'une capacité de 300 m3 par jour, soit la moitié des effluents du site. « Cela permet également de libérer de la capacité de traitement pour la station d'épuration communale qui était quasiment arrivée à saturation » , précise Mathieu Kermorvant. Puis, la seconde phase du projeta permis de mettre en place une osmose inverse pour améliorer la qualité de l'eau traitée afin de la réutiliser. « L'ensemble de la station de traitement nous permet d'alimenter des utilités du site », affirme le responsable HSE chez BCF Life Sciences. « Nous allons ainsi économiser 80 000 m3 d'eau prélevée par an », annonce-t-il. La PME a pensé ce projet avec des perspectives à plus long terme puisque la station de traitement a été dimensionnée pour supporter une augmentation des capacités de production de 50 %, à l'horizon 2030. « En 2023, nous avons reçu une autorisation d'exploiter pour augmenter nos capacités de production à iso prélèvement d'eau dans le milieu naturel », explique Mathieu Kermorvant. « Cette nouvelle installation nous permettra d'utiliser la réutilisation d'eau pour alimenter notre futur projet », complète-t-il. Pour les industriels, les investissements nécessaires à la mise en place de REUT sont considérables.

« Nous disposons d'une station mobile qui permet de tester le recyclage des eaux usées et de s'assurer de la qualité d'eau obtenue, quelles que soient les situations, avant tout projet de transformation d'un site industriel. Beaucoup de clients nous sollicitent pour faire un essai de quelques mois, mais les projets (qui se chiffrent souvent en millions d'euros, lorsqu'il faut installer des infrastructures de transport de l'eau) sont encore peu nombreux à voir le jour », témoigne Emmanuelle Le Guern. Sans compter qu'il existe quelques zones d'ombre réglementaires. Dans son PSH, la filière souligne un besoin de clarification concernant le processus d'autorisation de réutilisation pour une installation ICPE. « Un exploitant portant un projet de réutilisation doit étudier son arrêté préfectoral et les textes relatifs aux prescriptions visant son activité et, surtout, soumettre un dossier à son autorité locale qui pourra le soumettre à l'ARS si besoin » , rappelle l'experte environnement de France Chimie. « Au final, le porteur de projet se retrouve un peu orphelin juridiquement. Nous pensons qu'une réglementation bien construite peut faciliter les projets voire les accélérer, tant côté exploitant que [côté] inspecteur », prédit-elle.

Une démarche de sobriété globale

Les coûts sont encore plus colossaux, lorsque les projets envisagés impliquent des changements de procédés industriels qui sont d'ailleurs le principal poste d'investissement à prévoir dans les projets proposés parles 55 sites industriels accompagnés par l'État dans leur démarche de sobriété hydrique. « Nous avons d'ores et déjà lancé des études sur deux projets de modification de procédés, qui nécessiteront respectivement 4,5 et 30 millions d'euros d'investissement avec une mise en service entre 2027 et 2029 », chiffre Patrick Renck. Ces projets reposeront en grande partie sur des approches d'intégration énergétique. « Nous allons chercher à consommer moins de vapeur de chauffage dans nos procédés, ce qui nécessitera donc moins d'eau pour refroidir », explique le responsable environnement chez Alsa-chimie. En effet, l'ensemble des initiatives prises par l'industrie de la chimie pour améliorer sa gestion de la ressource en eau doivent s'inscrire dans une démarche durable globale. « Les modifications de procédés ne doivent pas avoir d'impact négatif sur la consommation d'électricité ou les émissions de CO2 », pointe Julien David. Par ailleurs, certaines démarches de sobriété hydrique peuvent se heurter indirectement à des contraintes réglementaires. « Mécaniquement, la réduction des prélèvements en eau n'augmente pas le flux des polluants, mais entraîne une concentration dans les effluents rejetés », rappelle Patrick Renck. « Pour ne pas dépasser les valeurs réglementaires de concentrations en polluants dans les rejets, il faudra peut-être investir dans des solutions de traitement plus performantes et donc plus coûteuses », avance-t-il. Pour France Chimie, il conviendrait d'étudier les possibilités d'évolution de la réglementation relative aux émissions industrielles afin que soient considérées la concentration en polluants dans les rejets ou l'augmentation de leur température, induites parla baisse des volumes utilisés. « Un exploitant qui utilise et rejette moins d'eau peut vite ne plus être conforme à la réglementation. Cela bloque totalement certains projets d'efficacité hydrique car les exploitants souhaitent la conformité réglementaire avant tout », constate Céline Caroly. « Si la réglementation considérait les flux, en autorisant des concentrations plus élevées, alors elle serait compatible avec une forme de sobriété hydrique », annonce-t-il. La réflexion est avancée. Les initiatives engagées. Et les industriels déterminés. Pour un premier bilan, rendez-vous en 2030.

Arkema récompensé pour son projet Optim'O

Lors de la remise des Trophées Responsible Care organisés par France Chimie le 16 avril 2024, Arkema a été distingué dans la catégorie « Eau » pour son initiative Optim'O. Ce prix récompense une initiative d'excellence, pionnière dans l'amélioration de la gestion de la ressource en eau de la chimie. En 2016, le programme Optim'O est lancé en réponse à une grande question : quels sont les usages de l'eau au sein du groupe ? Delà sont nées des cartographies, les « Water Map », générées chaque année par chacun des sites de production. « Tous les ans, nous gagnons en précision », se félicite Thierry Ziegler, directeur du programme global eau et Optim'O chez Arkema. « Aujourd'hui, on essaie même d'avoir des informations sur la manière dont nos fournisseurs produisent l'eau qu'ils nous vendent », ajoute-t-il. Pour chacun des sites, le groupe fixe des limites d'écart entre les données d'entrée et de sortie. « Ces objectifs de gap varient entre 5 et 15 % en fonction de la situation de stress hydrique du site », précise Thierry Ziegler. À partir de ces cartographies, l'objectif est à l'amélioration de la gestion de la ressource en eau. Pour cela, le groupe dispose d'un fonds Optim'O pour lequel 1 million d'euros sont débloqués tous les ans, afin de financer des projets. « Le fonds couvre, par exemple, des améliorations en matière de qualité des eaux de rejet ou la réduction de la quantité d'eau prélevée parle biais de réutilisation d'eau au sein de l'usine » , indique le directeur du programme. « Les projets doivent avoir un temps de retour inférieur à trois ans pour une subvention maximale de 200 000 € », ajoute-t-il. Le tout, supervisé par l'ensemble des équipes sur les sites. « Ce programme est un travail de cohésion qui implique les équipes environnement, procédés, excellence opérationnelle, achats, R&D, services techniques et développement durable », souligne Thierry Ziegler.

Par ailleurs, à l'échelle internationale, le programme Optim'O est géré par un réseau maillé de correspondants présents sur chacun des sites et dans chacune des business units. Une mécanique bien rodée et efficace à en croire les chiffres. Depuis 2019, près de 70 projets ont été subventionnés pour un montant de dépenses équivalent à près de 6 millions d'euros de CAPEX et le groupe a économisé l'équivalent de 9 millions de m3 par an d'eau prélevée dans le milieu naturel.