Ce que nous voulons dire lorsque nous parlons d'acier à faible teneur en carbone

L'histoire de notre industrie reflète à bien des égards les sociétés dans lesquelles nous opérons, et depuis la révolution industrielle, la production de fer et d'acier est alimentée par le charbon.

 

Cela est en train de changer et l'industrie sidérurgique, comme le reste de la société, se transforme pour fournir des produits et des services dans un avenir où les émissions de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre sont sévèrement réduites.

 

Le langage associé à ce changement est encore en développement et, par conséquent, une grande variété d'expressions est utilisée par les différentes parties prenantes.

Ces expressions sont souvent utilisées de manière interchangeable mais peuvent parfois signifier des choses extrêmement différentes. Que penser de l'usage de plus en plus varié de l'expression acier vert ? Pour certains, il s'agit simplement d'un terme marketing sans définition ni frontière.

À l'autre extrême, certains pensent qu'il s'agit d'un terme nécessitant une certification couvrant l'ensemble du domaine de la durabilité.

Et le problème ne concerne pas seulement l'acier vert. Mon acier vert est-il votre acier propre ou votre acier zéro carbone ? Et où sont les lignes tracées entre l'acier net zéro, l'acier zéro carbone et l'acier à faible teneur en carbone ?

 

Chez worldsteel, nous mettons en place des définitions qui permettront de clarifier ce que nous voulons dire lorsque nous parlons de ces sujets.

 

Notre industrie et nos membres travaillent au développement et au lancement d'une nouvelle famille de produits sidérurgiques, fabriqués avec une charge de carbone beaucoup plus faible que par le passé.

Ceacier à faible teneur en carboneest fabriqué à l'aide de technologies et de pratiques qui entraînent des émissions nettement inférieures à la production conventionnelle.

En 2021, la plupart de l'acier est produit à l'aide de réducteurs à base de combustibles fossiles ; cependant, de nombreux aciéristes ont mis en œuvre ou sont en train de développer des technologies qui réduisent considérablement les émissions du processus de fabrication de l'acier de base. Les exemples comprennent:

• Aço Verde do Brésilutilise 100 % de charbon de bois pour produire des produits en fer et en acier à faible teneur en carbone.
• ArcelorMittalconstruit une installation à grande échelle à Gand, en Belgique, pour convertir les gaz résiduaires des aciéries en éthanol, qui peut être utilisé dans un large éventail d'applications, y compris la production de carburants synthétiques. Une installation commerciale similaire a été mise en service en 2018 àAcier Shougangen Chine, produisant 30 millions de litres d'éthanol à vendre au cours de la première année d'exploitation.
• ÀAcier Emirates aux Émirats arabes unis, jusqu'à 800 kt de CO2 par an sont capturés à partir du flux de gaz riche en CO2 de l'usine de fabrication de fer avant d'être injectés dans un champ pétrolier mature pour un stockage permanent
• EVRAZRocky Mountain Steel, dans le Colorado, est en train de passer du charbon au solaire. La centrale EVRAZ sera la plus grande centrale solaire sur site du pays dédiée à un seul client.
• SIHS, un important sidérurgiste chinois, construit un projet de démonstration DRI de métallurgie de l'hydrogène d'une capacité de 1,2 Mt. Le projet utilisera les technologies de l'hydrogène vert et bleu pour explorer une voie vers zéro émission de CO2 provenant du processus de fabrication du fer et de l'acier.
• NucorLa micro-usine de Sedalia, dans le Missouri, est la première aciérie américaine à fonctionner à l'énergie éolienne. L'usine est un partenariat entre l'entreprise sidérurgique et le service public local, qui alimentera l'usine après un accord d'achat d'électricité entre les entreprises.
• Acier Tatadéveloppe une nouvelle technologie de fusion innovante dans le cadre de son projet HIsarna. La technologie HIsarna peut produire du fer sans fours à coke ni installations d'agglomération, produisant un flux de gaz résiduaire riche en CO2 parfaitement adapté au CSC.
• acier thyssenkrupp etNippon Acier Corporationont lancé une série de tests sur l'utilisation de l'hydrogène dans un haut-fourneau en fonctionnement, visant à réduire significativement les émissions de CO2 lors de la fabrication de l'acier.
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L'acier produit à l'aide de toutes ces technologies peut être considéré commeacier à faible teneur en carbone, bien qu'il soit probable que ce qui est considéré aujourd'hui comme de l'acier à faible teneur en carbone soit différent d'ici 2050 lorsque la réglementation, les attentes de la société et les technologies auront complètement changé.

 

De nombreuses autres expressions sont utilisées au sein de notre industrie et par les intervenants pour désigner l'acier produit à l'aide de ces technologies de production de la prochaine génération.

 

worldsteel préfère et utilise l'acier à faible teneur en carbone car, comme «l'électricité à faible teneur en carbone», nous pensons qu'il est intuitivement plus facile à comprendre et que sa signification est claire.

Acier vertest utilisé et interprété par de nombreuses parties différentes pour signifier différentes choses, souvent dans le contexte de la commercialisation de nouveaux produits plus respectueux de l'environnement. Il a été utilisé pour désigner l'acier fabriqué à l'aide d'une technologie de pointe, l'acier produit à partir de ferraille, l'acier réutilisé et remanufacturé et l'acier conventionnel dont les émissions sont compensées par le retrait d'unités ou de quotas de carbone. Compte tenu de ce manque de clarté inhérent et de la diversité des significations, «l'acier vert» n'est pas une expression utilisée par worldsteel.

 

Être vraimentzéro carbone,l'acier devrait être produit sans aucune émission de CO2. C'est une barre très haute à atteindre, et il est difficile de concevoir une technologie de production qui pourrait y parvenir en 2021.

 

Beaucoup se dirigent peut-être vers cela, mais le zéro est absolu et probablement irréalisable sans l'utilisation de compensations pour les émissions de carbone résiduelles. Ces émissions résiduelles peuvent provenir de la chaîne d'approvisionnement, de l'utilisation d'électrodes carbonées ou de l'utilisation de gaz naturel dans les procédés associés.

 

En fin de compte, l'acier doit contenir du carbone, car c'est ce qui le différencie du fer pur. Bien que ce carbone d'alliage essentiel puisse provenir de sources non fossiles, sa présence fait de l'acier « zéro carbone » une appellation impropre.

 

Si, toutefois, un équilibre peut être atteint entre les gaz à effet de serre rejetés dans l'atmosphère lors de la production d'acier et les émissions extraites de l'atmosphère par les puits, l'acier résultant peut être qualifié denet zéro, ouacier neutre en carbone.

 

La production deacier net zéropeuvent nécessiter des compensations dans d'autres secteurs pour atteindre une véritable neutralité, et il est important que si des revendications de neutralité carbone sont faites, les producteurs soient transparents sur les limites, leurs méthodologies comptables, ainsi que la qualité et la crédibilité de toutes les compensations utilisées.

 

Quelques entreprises sidérurgiques commencent à commercialisersans fossiles acier. L'acier sans fossile est un acier fabriqué sans utiliser de combustibles fossiles tels que le charbon ou le gaz naturel, ni aucune énergie dérivée de combustibles fossiles.

 

Tous les aciers sans fossiles seront à faible teneur en carbone, mais tous les aciers à faible teneur en carbone ne peuvent pas être décrits comme sans fossiles. Par exemple, l'acier à faible teneur en carbone produit dans une installation employant la capture et le stockage du carbone (CSC) peut très bien utiliser du gaz naturel ou du charbon, mais empêcher l'émission de CO2 dans l'atmosphère. Si la biomasse joue un rôle, il sera important de s'assurer qu'elle provient de sources responsables[1].

 

Acier propreest une expression technique utilisée dans le secteur de l'acier pour désigner les aciers contenant de faibles niveaux d'impuretés, d'oxydes, d'inclusions ou de faible ou très faible taux de carbone dissous dans le métal. L'expression est d'usage courant, y compris par worldsteel dans notre « étude sur l'acier propre » de 2004, et signifie quelque chose de spécifique. En tant que tel, worldsteel ne fait pas référence à "l'acier propre" dans le contexte du changement climatique.

 

Sans carboneest également une expression difficile à relier à l'acier, après tout, l'acier sans carbone est du fer, et la teneur en carbone de l'acier est contrôlée avec précision pour obtenir les propriétés exigées dans un lot spécifique. Du carbone devra être ajouté au fer réduit en hydrogène afin de le transformer en acier par le biais du processus de raffinage.

 

La conversation sur le changement climatique est souvent menée en termes de nécessité dedécarbonersociété. worldsteel n'utilise généralement pas cette expression pour désigner la production d'acier, car ce sont les émissions de la production d'acier qui doivent être exemptes de GES/CO2, et non le processus lui-même.

 

De nombreuses technologies révolutionnaires prometteuses utiliseront encore le carbone comme agent réducteur chimique, mais empêcheront les GES nocifs d'être rejetés dans l'atmosphère. Ainsi, alors que les émissions de notre industrie seront finalement décarbonées, le processus de fabrication du fer lui-même ne le sera peut-être pas.

 

Technologie révolutionnaireproduit de l'acier à faible teneur en carbone d'une manière radicalement différente de la technologie conventionnelle de haut fourneau, DRI ou EAF. Parmi les exemples de technologies révolutionnaires en cours de développement, citons la réduction de l'hydrogène, l'application du CSC, l'électrolyse du minerai de fer, une suite de technologies de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) et de nouveaux procédés de réduction par fusion.

 

Hydrogèneest un vecteur clé qui permettra de réduire significativement les émissions de GES du secteur sidérurgique et de nombreux membres de worldsteel explorent cette option technologique. L'hydrogène se voit souvent attribuer une couleur, en fonction de ses références à faible émission de carbone.

 

Lorsque worldsteel parle d'hydrogène à faible teneur en carbone, nous voulons dire :

• Hydrogène vertest produit par l'électrolyse de l'eau, alimentée par de l'électricité renouvelable.
• Hydrogène bleuest fabriqué à partir de gaz naturel grâce au processus de reformage du méthane à la vapeur combiné au CSC.
• Hydrogènepeut également être produit par électrolyse en utilisant d'autres sources d'électricité à faible émission de carbone, telles que le nucléaire ou le CSC. Nous considérons également qu'il s'agit d'un produit à faible émission de carbone.
• Hydrogène fossileest fabriqué à partir de combustibles fossiles sans relâche, principalement :
• Hydrogène grisest fabriqué à partir de gaz naturel par le processus de reformage du méthane à la vapeur, sans CSC, donc du CO2 est émis dans l'atmosphère.
• Hydrogène brun ou noirest fabriqué par gazéification du charbon et entraîne des émissions de GES nettement plus élevées que les autres teintes.

 

intensifierest le 4-processus d'examen de l'efficacité par étapes de worldsteel. step up vise à améliorer aujourd'hui l'efficacité de la production d'acier, à accompagner nos adhérents dans l'exploitation de leurs sites à un niveau de performance à la hauteur des sites les plus performants au monde. step up est un programme transitoire et ne doit pas être considéré comme une solution aux défis du changement climatique de l'industrie sidérurgique.

 

[1] Un certain nombre de systèmes existent pour certifier la biomasse responsable, par exemple, le Forestry Stewardship Council