Au cœur du nord glacial de la Suède, une petite usine est le théâtre d’une validation en cours par les plus grands industriels du pays d’une nouvelle technologie susceptible de révolutionner l’une des industries les plus polluantes au monde.
En 2020, le géant de l’énergie Vattenfall, le sidérurgiste SSAB et la société minière LKAB ont créé cette installation située dans la petite ville de Luleå, dans le cadre du projet HYBRIT. L’objectif est de prouver que l’acier peut être produit à l’échelle industrielle en utilisant de l’hydrogène et de l’électricité propre.
« L’utilisation de l’hydrogène pour produire de l’acier en est encore à ses débuts », a déclaré un représentant de SSAB à TNW. « Elle ne représente qu’une infime fraction de la production actuelle d’acier. » Mais cela pourrait bientôt changer.
Comment produire de l’acier avec de l’hydrogène ?
L’acier est l’un des matériaux les plus utilisés au monde. Sa production est responsable de 11 % des émissions mondiales de CO2. La majeure partie de ces émissions est produite lors du chauffage et de la réduction du fer, le composant principal de l’acier, dans un haut fourneau utilisant du charbon et du coke (un type de charbon raffiné).
Cependant, la technologie HYBRIT n’utilise pas de haut fourneau. Elle utilise de l’hydrogène à la place du coke dans un processus appelé réduction directe. Cela permet de réduire les oxydes de fer en fer métallique sans le faire fondre. L’hydrogène réagit avec l’oxygène présent dans le minerai de fer, produisant ce qu’on appelle du « fer spongieux ». Le seul sous-produit est de la vapeur d’eau.
Dans l’usine de Luleå, SSAB prend ce fer spongieux et le fait fondre en acier dans un four à arc électrique alimenté par les parcs éoliens de Vattenfall. Le résultat est un bon acier traditionnel, mais sans les émissions.
L’industrialisation
Cette semaine, Vattenfall, SSAB et LKAB ont présenté les résultats de leur essai de six ans à l’Agence suédoise de l’énergie. Le rapport montre que le fer produit à l’hydrogène n’est pas seulement neutre en carbone, mais qu’il est également plus résistant et plus durable que le fer produit avec des combustibles fossiles. Les partenaires ont déposé plusieurs brevets sur la base de ces résultats.
L’usine pilote d’HYBRIT est la première au monde à prouver la « chaîne de valeur sans fossile » pour l’acier à une échelle semi-industrielle. L’usine a déjà produit 5 000 tonnes de fer réduit à l’hydrogène. Et des entreprises comme Volvo, Epiroc et Peab ont déjà utilisé l’acier vert dans leurs voitures, leurs machines et leurs bâtiments.
Les géants industriels vont maintenant commencer à construire une usine plus grande à Gällivare, à trois heures au nord de Luleå, au cœur de la Laponie suédoise. Le plan à long terme est de construire davantage d’usines d’hydrogène et de décarboniser complètement la production d’acier en Suède, réduisant ainsi de 10 % les émissions du pays.
Cependant, des obstacles importants se présentent. La production de quantités suffisantes d’hydrogène vert nécessitera un approvisionnement constant en énergie propre. De plus, l’hydrogène est actuellement beaucoup plus cher que les combustibles fossiles, et son prix ne baisse pas aussi rapidement que prévu.
L’Europe peut-elle conserver sa technologie d’acier vert ?
Le géant minier Archelor Mittal a déclaré en février qu’il ne pouvait pas exploiter ses usines européennes en utilisant de l’hydrogène vert, car l’acier vert qui en résulterait ne serait pas compétitif sur les marchés internationaux. C’est tout simplement trop cher.
« Le développement de toute nouvelle technologie est coûteux », a déclaré un porte-parole de LKAB à TNW. « Avec un soutien, cela va plus vite, mais nous sommes en concurrence avec des initiatives bénéficiant d’un soutien étatique à des niveaux nettement plus élevés. »
LKAB fait sans doute référence au fait que, souvent, les financements des technologies climatiques circulent plus librement en dehors de l’Europe, alimentés par des dépenses publiques massives telles que l’Inflation Reduction Act de Biden, d’un montant de mille milliards de dollars.
En mars, les États-Unis ont promis jusqu’à un milliard de dollars pour deux projets d’acier vert. Le sidérurgiste américain Cleveland-Cliffs construira l’une des usines. L’autre sera construite par nul autre que SSAB, utilisant la technologie de réduction de l’hydrogène développée dans le cadre d’HYBRIT.
Les décideurs politiques européens feraient bien de lire le message et d’augmenter les financements pour les technologies climatiques, sous peine de poursuivre la tendance qui consiste à forcer les technologies locales à mûrir sur des terres étrangères.
Ce n’est cependant pas une mauvaise nouvelle.
H2 Green Steel, l’une des startups les mieux financées d’Europe, a choisi un site à Boden, en Suède, pour sa première usine industrielle. La startup prévoit de lancer les premiers lots commerciaux de son acier d’ici 2025 et vise à produire 5 millions de tonnes d’acier vert par an d’ici 2030.
H2 Green Steel a également signé un accord avec Iberdrola pour construire une usine alimentée par l’énergie solaire en Espagne, tandis que GravitHy prévoit d’ouvrir une aciérie à base d’hydrogène en France en 2027.