DÉCARBONER L’INDUSTRIE SANS LA SABORDER
Synthèse de la présentation du rapport PTEF le 20/01/2022
Rappel PTEF
Plan de Transformation de l’Economie Française
Quatre piliers:
Adopter une approche globale, systémique et cohérente du point de vue des lois de la physique, de la technique (kg, km, …) et des flux économiques.
S’intéresser aux vraies ressources rares : les ressources physiques et les compétences.
Faire des propositions pragmatiques, opérables dès à présent adaptées à un rythme de réduction des émissions de gaz à effet de serre d’environ 5 % par an en moyenne dès aujourd’hui.
Ne pas reposer sur le pari de la croissance économique
The Shifters – Nom du document
2
Une décarbonation inévitable et un double enjeu
Permettre la transformation
Produire biens et services pour les autres secteurs pour leur permettre de devenir résilients
Assurer sa propre résilience:
Réduire les émissions venant de la consommation d’énergie
Réduire les émissions de procédés (réactions chimiques)
La majeure partie des efforts doit venir de l’industrie lourde (chimie, sidérurgie, ciments)
En baisse depuis 1990 (surtout chimie)
Évolution des émissions de GES de l’industrie en France entre 1990 et 2019
Source : graphique de The Shift Project à partir de (CITEPA, 2021)
Mais insuffisant pour atteindre un nouvel objectif de – 80% à 2050
Les leviers de la décarbonation pour l’industrie lourde
Seule une combinaison des trois familles de leviers disponibles permettra d’atteindre l’objectif de - 80 % des émissions carbonées à 2050.
Progrès continus
Efficacité énergétique, changement des combustibles des fours, recyclage mécanique etc.
Ruptures technologiques (*)
Hydrogène produit par électrolyse, recours au CCS (capture en sortie de procédés + stockage CO2), recyclage chimique etc.
Sobriété
Sobriété sur les emballages plastiques, sobriété imposée par la construction neuve etc.
.
40%
40%
20%
(*) uniquement celles qui sont déjà existantes ou déployables dans les 30 ans
Norme RE2020 sur la qté de GES par m² de bâtiment, y compris matériaux construction
Les leviers de la décarbonation pour l’industrie lourde
Evolution des émissions GES du secteur de l’industrie lourde en France dans le PTEF entre 2015 et 2050 (en MtCO2e, en absolu)
Source : calculs de The Shift Project
Les leviers de la décarbonation pour la sidérurgie
Usine d’agglomération
Minerai de fer: Fe2O3
Charbon: C
+
🡺
Fe + CO2
Sidérurgie: principe vu de loin…
Cokerie
CO2
…C’est un poil plus compliqué
Fonte: Fe + C ( ~3.5%)
Convertisseur
O2
Acier: Fe + C (0.02% - 2%)
Haut fourneau
castine
Les leviers de la décarbonation pour la sidérurgie
2 ème secteur le plus émetteur de GES après la chimie (17 Mt CO2/an)
Filière fonte (70% production acier)
Deux sites: Fos et Dunkerque
1.9 t CO2/ tonne d’acier
Filière électrique (30% production acier)
Recyclage des ferrailles
0.4 t CO2/ tonne d’acier
Développer acier électrique
Technologies de réduction directe du minerai de fer
Captage et stockage CO2 (CCS)
Pour aller plus loin
Les leviers de la décarbonation pour la sidérurgie
Développer acier électrique
Technologies de réduction directe du minerai de fer
https://france.arcelormittal.com/news/2020/oct/arcelormittal-europe-produira-de-iacier-vert-a-partir-de-2020.aspx
Electrolyseur
H2 O
H2
H2
Réduction directe du fer (DRI)
Réduction directe du fer + four electrique à arc (DRI-EAF)
Site de Dunkerque: Puissance électrique = 350 MW 🡺 à multiplier par 2 pour la décarbonation
Pour info: Il y a une centrale au gaz sur le site d’Arcelor dunkerque (Arcelor – Engie) 790 MW (gaz de hauts fournaux + gaz naturel)
Captage et stockage CO2 (CCS)
Fos sur mer: Transformation des gaz de HF en Ethanol via un bio générateur (Carbalyst)
Les leviers de la décarbonation pour les Ciments et bétons
Nouvelle norme RE2020:
Quantité maxi de GES par m² de logement neuf
Progrés continus
Amélioration des installations
Combustibles alternatifs (biomasse)
Nouvelles normes béton
50%
Ruptures technologiques
Matériaux mixtes: béton + (bois, paille, chanvre..)
CCS sur cimenteries
Sobriété
Réduction des qté de béton (design)
Les leviers de la décarbonation pour la Chimie
De gros progrés depuis 1990
Evolution des émissions GES de l’industrie de la chimie en France, 1990-2019 (en MtCO2e/an)
Feuille de route conclue entre France Chimie et l’état pour réduire de 25% les émissions de GES d’ici 2030
Réduire la quantité d’engrais azotés (lien avec rapport PTEF agriculture)
Utilisation d’H2 « vert » pour fabriquer du NH3 🡪
Consommation elec + 5 TWh/an
Pour aller plus loin
Réduire les contenus carbone des engrais
Réduire la demande de plastiques
L’industrie manufacturière: deux grands défis
Adapter ses volumes de production sur l’évolution des usages finaux, affectés par les évolutions des secteurs situés en aval (mobilité, logement, culture etc.)
Assurer la structuration, à la bonne échelle, des nouvelles filières de l’économie transformée.
Production de batteries pour rendre possible le transfert de nos usages vers le vecteur électrique (besoins X 10 entre 2020 et 2050)
Filière de l’Après première vie (APV): réparation, réemploi et recyclage.
Conclusion
La transformation de l’industrie dans le PTEF est parfois plus ambitieuse que les feuilles de routes sectorielles
Elle ne peut pas se passer d’une adaptation à une plus grande sobriété
Les technologies de rupture sont un pari à pousser, mais restent un pari
🡺 Il doit être envisagé encore plus de sobriété en cas d’échec de leur déploiement
Bruno C
Merci
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